Efectos de radiación en aislantes de alta constante dieléctrica para dispositivos MOS

L. SAMBUCO SALOMONE, J. LIPOVETZKY, S. CARBONETTO, M. GARCÍA INZA, E. REDIN, M. FERNÁNDEZ, F. CAMPABADAL, A. FAIGÓN

Congreso; 97° Reunión Nacional de la Asociación de Física Argentina (AFA); 2012

En los últimos años, diferentes materiales con una elevada constante dieléctrica (κ), han sido propuestos para ser utilizados en la industria microelectrónica. En particular, la alúmina (Al2O3) ha sido ampliamente estudiada como un posible componente en memorias no volátiles en futuros dispositivos móviles (celulares, tablet, reproductores MP3). Los efectos que la radiación ionizante provoca sobre estructuras MOS basadas en este material han sido poco estudiados. En este trabajo se presenta un estudio de la respuesta frente a la radiación de estructuras capacitivas MOS con Al2O3 depositada por ALD (Atomic Layer Deposition) sobre silicio, como aislante de puerta. Una caracterización previa a la irradiación muestra la presencia de defectos eléctricamente activos dentro del material, capaces de intercambiar carga con el semiconductor en condiciones normales de operación. La respuesta frente a la radiación fue obtenida mediante un sistema de medición controlado por computadora que permite seguir la evolución de la característica de capacidad-tensión (C-V) del dispositivo en tiempo real durante la irradiación. Los resultados obtenidos son consistentes con la captura de carga positiva dentro del aislante y la generación de estados rápidos en la interfaz entre el semiconductor y el aislante.