Ladungsrelaxation in MOS-Strukturen mit Ge Nanoclustern

Mittels Kapazitästransientenspektroskopie (DLTS) wurde die Umladung von Grenzflächen- und Isolatorzuständen in MOS-Strukturen mit eingebetteten Ge-Nanoclustern untersucht. Die Clusterbildung in den 20 nm dicken SiO2-Schichten erfolgte durch Ionenstrahlsynthese, wobei Ge mit verschiedenen Dosen (5x10^15, 1.5x10^16 cm^-2) und Energien (12, 18 keV) implantiert wurde und die Proben bei 950°C/1050°C in N2-Atmosphäre getempert wurden. TEM-Messungen zeigen die Bildung und Verteilung der Nanocluster im SiO2. Die DLTS-Messungen ergaben eine signifkante Abhängigkeit der Zustandsdichte an der Si-SiO2-Grenzfläche von den Ausheilparametern. Ein Trapniveau ~0.32 eV oberhalb der Valenzbandkante des Siliziums wurde in allen implantierten Proben gefunden. Durch Variation der elektrischen Anregungspulse kann der Beitrag der langsam relaxierenden grenzflächennahen Oxidzustände separiert und die für die Clusterumladung relevante Tunneloxidschicht an der Interface charakterisiert werden.