Técnica de medición pulsada para el estudio de inestabilidades en dispositivos MOS con aislantes de alta constante dieléctrica

SAMBUCO SALOMONE, L.; FERNANDEZ, M.; LIPOVETZKY, J.; CARBONETTO, S.; GARCIA INZA, M.; REDIN, E. G.; BERBEGLIA, F.; CAMPABADAL, F.; FAIGON, A.

Jornada; 98° Reunión Nacional de la Asociación de Física Argentina (AFA); 2013

En los últimos años, diferentes materiales con una elevada constante dieléctrica (κ), como el dióxido de hafnio (HfO2) y la alúmina (Al2O3) han sido propuestos para ser utilizados en la industria microelectrónica como aislante de puerta en dispositivos MOS. Este tipo de materiales presentan una densidad de defectos eléctricamente activos mucho mayor que el dióxido de silicio (SiO2), utilizado en dispositivos convencionales. La captura de carga debido a transiciones de túnel con ambas interfaces (metal y/o semiconductor) produce inestabilidades en las características del dispositivo (especialmente en la tensión de encendido), manifestadas como un fenómeno de histéresis en la característica de capacidad-tensión (C-V). Estas inestabilidades se manifiestan en un rango muy amplio de tiempo. En un trabajo previo se ha presentado una caracterización de las mismas sobre dispositivos con Al2O3 como aislante de puerta para tiempos mayores al segundo. En este trabajo se estudia la aplicación de la técnica de C-V pulsada a dichos dispositivos con el objetivo de caracterizar para tiempos inferiores al milisegundo las dependencias del fenómeno de histéresis con la tensión aplicada y los tiempos de medición, extrayendo como resultado las características físicas de los procesos de captura.