Ultra-low-energy ion-beam-synthesis of Ge nanocrystals in thin ALD Al2O3 layers for memory applications

Autor: A. Mouti, Bernd Schmidt, Pascal Normand, S. Schamm, G. Ben Assayag, V. Ioannou-Sougleridis, Panagiotis Dimitrakis, Caroline Bonafos, Jill Becker
Přispěvatelé: National Center for Scientific Research 'Demokritos' ( NCSR ), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales ( CEMES ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Research Center Dresden-Rossendorf, National Center for Scientific Research 'Demokritos' (NCSR), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2009
Předmět:
Zdroj: Microelectronic Engineering
Microelectronic Engineering, Elsevier, 2009, 86 (7-9), pp.1838-1841. 〈10.1016/j.mee.2009.03.074〉
Microelectronic Engineering, Elsevier, 2009, 86 (7-9), pp.1838-1841. ⟨10.1016/j.mee.2009.03.074⟩
Microelectronic Engineering, 2009, 86 (7-9), pp.1838-1841. ⟨10.1016/j.mee.2009.03.074⟩
ISSN: 0167-9317
1873-5568
DOI: 10.1016/j.mee.2009.03.074
Popis: International audience; Structural and electrical properties of ALD-grown 5 and 7 nm-thick Al2O3 layers before and after implantation of Ge ions (1 keV, 0.5–1 × 1016 cm−2) and thermal annealing at temperatures in the 700–1050 °C range are reported. Transmission Electron Microscopy reveals the development of a 1 nm-thick SiO2-rich layer at the Al2O3/Si substrate interface as well as the formation of Ge nanocrystals with a mean diameter of ∼5 nm inside the implanted Al2O3 layers after annealing at 800 °C for 20 min. Electrical measurements performed on metal–insulator–semiconductor capacitors using Ge-implanted and annealed Al2O3 layers reveal charge storage at low-electric fields mainly due to location of the Ge nanocrystals at a tunnelling distance from the substrate and their spatial dispersion inside the Al2O3 layers.
Databáze: OpenAIRE
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