Technische Universiteit Delft

Defecten
13 januari 2003 | 13.30 uur
hr. A.J. Rivera de Mena | licenciado en ciencias físicas U. Madrid, Spanje.
Promotor | Prof.dr.A. van Veen (RU Groningen-IRI)

Hydrogen interaction with silicon on insulator materials.
De explosieve groei die de micro-electronica in de laatste decennia heeft doorgemaakt is voor een zeer belangrijk deel te danken aan de excellente electrische eigenschappen van de overgangslaag tussen silicium en siliciumoxide. Een recente stap in de ontwikkeling betekent de introductie van Silicon-on-insulator (SOI) materialen waarbij de toplaag bestaande uit silicium door een begraven siliciumoxide laag gescheiden is van het siliciumsubstraat. Het voornaamste voordeel van de SOI technologie is dat het de actieve elementen van geïntegreerde circuits elektrisch isoleert, waarbij Si-eilanden gevormd worden. Dit voorkomt een aantal ongewenste effecten zoals parasitaire capaciteiten en het blijkt dat geïntegreerde circuits die gebaseerd zijn op SOI materialen heel geschikt zijn om toegepast te worden bij hoge temperatuur, in een vijandige omgeving of wanneer hoge eisen gesteld worden aan het vermogen. Grote IC-producenten zoals Philips, IBM, Motorola en Sharp hebben deze voordelen ingezien en passen SOI toe bij de massaproductie van chips.
De methode gebruikt om SOI te maken leidt tot meer defecten dan bij conventionele thermische oxidatie van Si, en de degradatie-effecten waar waterstof bij betrokken is zijn ernstiger. Dit proefschrift heeft bijgedragen aan het beter begrip van defecten in SOI en de wisselwerking met waterstof. De invloed van waterstof op SOI werd bestudeerd met een aantal unieke technieken: thermische desorptiespectrometrie (TDS) en positronenbundelanalyse (PBA). In het proefschrift wordt aangetoond dat injectie van "gaten" in het oxide een belangrijke oorzaak van degradatie is. De rol van de toplaag als barrière bij waterstoftransport en effecten van straling op het oxide zijn in kaart gebracht. Positronen blijken door electrische velden in het oxide naar de grensvlakken gestuurd te kunnen worden om met extra gevoeligheid de structuur van de defecten op het grensvlak te onderzoeken.

Voor verder lezen:

* Structural defects and hydrogen clustering in amorphous silicon by Stefania Acco, 1997

* Impurity-hydrogen and impurity-vacancy complexes in silicon by Zhongning Liang, 1994

* Hydrogen incorporation and radiation induced dynamics in metal-oxide-silicon structures; a study using nuclear reaction analysis by M.A. Briere, 1993

* Hydrogenated amorphous and microcrystalline silicon deposited from silane-hydrogen mixtures by R.C. van Oort, 1989

Maarten van der Sanden
Wetenschapsvoorlichter
Universiteitsdienst TU Delft /
Dir. Marketing & Communicatie
tel.: +31 15 2785454
fax: +31 15 2781855
GSM: +31 (0)6 20408176