Defect states in the high-dielectric-constant gate oxide HfSi O4

Journal of Applied Physics

Volumn 101, Issue 2, 2007, Pages

  Xiong, K ^a   Du, Y ^b   Tse, K ^a   Robertson, J ^a  

^a UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^b ECOLE POLYTECHNIQUE   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEFECT STRUCTURES; ENERGY GAP; GATE DIELECTRICS; OXYGEN VACANCIES; PERMITTIVITY; SILICON;

DEFECT LEVEL; HIGH DIELECTRIC CONSTANT GATE OXIDE; OXIDE GAP; VACANCY STATES;

HAFNIUM COMPOUNDS;

EID: 33847760293     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2409662     Document Type: Article

References (72)

1. G. D. Wilk, R. M. Wallace, and J. M. Anthony, J. Appl. Phys. 89, 5243 (2001).
2. J. Robertson, Rep. Prog. Phys. 0034-4885 10.1088/0034-4885/69/2/R02 69, 327 (2006); J. Robertson Eur. Phys. J.: Appl. Phys. 28, 265 (2004).
3. J. Robertson, Rep. Prog. Phys. 0034-4885 10.1088/0034-4885/69/2/R02 69, 327 (2006); J. Robertson Eur. Phys. J.: Appl. Phys. 28, 265 (2004).
4. M. Houssa, Mater. Sci. Eng., R. 51, 37 (2006).
5. G. D. Wilk and R. M. Wallace, Appl. Phys. Lett. 74, 2854 (1999).
6. G. D. Wilk, R. M. Wallace, and J. M. Anthony, J. Appl. Phys. 87, 484 (2000).
7. A. Callegari, E. Cartier, and M. Gribelyuk, J. Appl. Phys. 90, 6466 (2001).
8. M. R. Visokay, J. J. Chambers, A. L. P. Rotondaro, A. Shanware, and L. Colombo, Appl. Phys. Lett. 80, 3183 (2002).
9. M. A. Quevedo-Lopez, J. Appl. Phys. 97, 043508 (2005).
10. A. Shanware, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet. 2003 38.
11. M. Koyama, Y. Kamimuta, T. Ino, A. Kaneko, S. Inumiya, K. Eguchi, and M. Ishimaru, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet. 2004 499.
12. T. Watanabe, M. Takayanangi, K. Kojima, K. Sekine, H. Yamasaki, K. Eguchi, H. Ishimura, and H. Ishiuchi, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet. 2004 507.
13. K. Yamamoto, Microelectron. Eng. 80, 198 (2005).
14. S. Inumiya, Y. Akasaka, T. Matsuki, F. Ootsuka, K. Torii, and Y. Nara, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet. 2005 27.
15. A. Kerber, IEEE Electron Device Lett. 24, 87 (2003).
16. W. J. Zhu, J. P. Han, and T. P. Ma, IEEE Trans. Electron Devices 51, 98 (2004).
17. S. Zafar, A. Kumar, E. Gusev, and E. Cartier, IEEE Trans. Device Mater. Reliab. 5, 45 (2005).
18. J. Mitard, C. Leroux, G. Ghibaudo, G. Reimbold, X. Garros, B. Guillaumot, and F. Boulanger, Microelectron. Eng. 80, 362 (2005).
19. R. Choi, S. C. Song, C. D. Young, G. Bersuker, and B. H. Lee, Appl. Phys. Lett. 87, 122901 (2005).
20. A. S. Foster, V. B. Sulimov, F. L. Gejo, A. L. Shluger, and R. N. Nieminen, Phys. Rev. B 64, 224108 (2001).
21. A. S. Foster, F. L. Gejo, A. L. Shluger, and R. N. Nieminen, Phys. Rev. B 65, 174117 (2002).
22. B. Kralik, E. K. Chang, and S. G. Louie, Phys. Rev. B 57, 7027 (1998).
23. K. Torii, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet. 2004 129.
24. C. Shen, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet. 2004 733.
25. W. L. Scopel, A. J. R. daSilva, W. Orellana, and A. Fazzio, Appl. Phys. Lett. 84, 1492 (2004).
26. K. Xiong, J. Robertson, M. C. Gibson, and S. J. Clark, Appl. Phys. Lett. 87, 183505 (2005).
27. Y. P. Feng, A. T. L. Lim, and M. F. Li, Appl. Phys. Lett. 87, 062105 (2005).
28. K. Xiong, J. Robertson, and S. J. Clark, Phys. Status Solidi B 243, 2071 (2006).
29. J. L. Gavartin, D. Munoz-Ramo, A. L. Shluger, G. Bersuker, B. H. Lee, Appl. Phys. Lett. 89 082908 (2006).
30. L. Ouyang and W. Y. Ching, J. Appl. Phys. 95, 7918 (2004).
31. G. M. Rignanese, X. Gonze, and A. Pasquarello, Phys. Rev. B 63, 104305 (2001).
32. G. M. Rignanese, F. Detraux, X. Gonze, A. Bongiorno, and A. Pasquarello, Phys. Rev. Lett. 89, 117601 (2002).
33. G. M. Rignanese, X. Gonze, G. Jun, K. Cho, and A. Pasquarello, Phys. Rev. B 69, 184301 (2001).
34. R. Puthenkovilakam, E. A. Carter, and J. P. Chang, Phys. Rev. B 69 155329 (2004).
35. A. Korkin, H. Kamisaka, K. Yamashita, A. Safonov, and A. Bagaturyants, Appl. Phys. Lett. 88, 181913 (2006).
36. S. Monaghan, J. C. Greer, and S. D. Elliott, J. Appl. Phys. 97, 114911 (2005).
37. J. Robertson, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 1785 (2000).
38. P. W. Peacock and J. Robertson, J. Appl. Phys. 92, 4712 (2002).
39. J. P. Crocombette, Phys. Chem. Miner. 27, 138 (1999).
40. J. M. Pruneda and E. Artacho, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.71. 094113 71, 094113 (2005); J. M. Pruneda, T. D. Archer, and E. Artacho, Phys. Rev. B 70, 104111 (2004).
41. J. M. Pruneda and E. Artacho, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.71. 094113 71, 094113 (2005); J. M. Pruneda, T. D. Archer, and E. Artacho, Phys. Rev. B 70, 104111 (2004).
42. M. D. Segall, P. J. D. Lindan, M. J. Probert, C. J. Pickard, P. J. Hasnip, S. J. Clark, and M. C. Payne, J. Phys.: Condens. Matter 14, 2717 (2002).
43. D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 41, 7892 (1990).
44. P. W. Peacock and J. Robertson, Phys. Rev. Lett. 92, 057601 (2004).
45. B. M. Bylander and L. Kleinman, Phys. Rev. B 41, 7868 (1990).
46. P. P. Rushton, D. J. Tozer, and S. J. Clark, Phys. Rev. B 65, 235203 (2002).
47. J. Robertson, K. Xiong, and S. J. Clark, Phys. Status Solidi B 243, 2054 (2006).
48. H. Kim and P. C. McIntyre, J. Appl. Phys. 92, 5094 (2002).
49. S. Stemmer, Z. Q. Chen, C. G. Levi, P. S. Lysaght, B. Foran, J. A. Gisby, and J. R. Taylor, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 42, 3593 (2003).
50. S. Stemmer, Y. L. Li, B. Foran, P. S. Lysaght, S. K. Streiffer, P. Fuoss, and S. Seifert, Appl. Phys. Lett. 83, 3141 (2003).
51. G. Lucovsky and G. B. Rayner, Appl. Phys. Lett. 77, 2912 (2000).
52. G. B. Rayner, D. Kang, and G. Lucovsky, J. Vac. Sci. Technol. B 21, 1783 (2003).
53. J. Morais, Appl. Phys. Lett. 86, 212906 (2005).
54. P. Dawson, M. M. Hargreave, and G. R. Wilkinson, J. Phys. C 4, 240 (1970).
55. J. A. Speer and B. J. Cooper, Am. Mineral. 67, 804 (1982).
56. H. Kato, T. Nango, T. Miyagawa, T. Katagiri, K. S. Seol, and Y. Ohki, J. Appl. Phys. 92, 1106 (2002).
57. G. B. Rayner, D. Kang, Y. Zhang, and G. Lucovsky, J. Vac. Sci. Technol. B 20, 1748 (2002).
58. P. W. Anderson, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.34.953 34 953 (1975); J. Robertson, Adv. Phys. 32, 361 (1983).
59. P. W. Anderson, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.34.953 34 953 (1975); J. Robertson, Adv. Phys. 32, 361 (1983).
60. A. Y. Kang, P. M. Lenahan, and J. F. Conley, Appl. Phys. Lett. 83, 3407 (2003).
61. M. Oshima, Appl. Phys. Lett. 83, 2172 (2003).
62. H. Takeuchi, D. Ha, and T. J. King, J. Vac. Sci. Technol. A 22, 1337 (2004).
63. S. Walsh, L. Fang, J. Schaeffer, E. Weisbrod, and L. J. Brillson, Appl. Phys. Lett. (submitted).
64. N. V. Nguyen, A. V. Davydov, D. Chandler-Horowitz, and M. M. M. Frank, Appl. Phys. Lett. 87, 192903 (2005).
65. V. V. Afanasev, A. Stesmans, C. Zhao, T. Heeg, J. Schubert, Y. Jia, D. G. Schlom, and G. Lucovsky, Appl. Phys. Lett. 85, 5917 (2004).
66. J. Mitard, C. Leroux, G. Reimbold, X. Garros, and F. Martin, in Proceedings of the NATO Workshop, edited by, E. Gusev, (Springer, Berlin, 2005), p. 73.
67. W. L. Warren, E. H. Poindexter, M. Offenberg, and W. Mullerwarmuth, J. Electrochem. Soc. 139, 872 (1992).
68. P. E. Bloechl and J. H. Stathis, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.83.372 83, 372 (1999); P. E. Blochl, Phys. Rev. B 62, 6158 (2000).
69. P. E. Bloechl and J. H. Stathis, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.83.372 83, 372 (1999); P. E. Blochl, Phys. Rev. B 62, 6158 (2000).
70. E. P. O'Reilly and J. Robertson, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.27.3780 27, 3780 (1983); J. Robertson, Philos. Mag. B 52, 371 (1985).
71. E. P. O'Reilly and J. Robertson, Phys. Rev. B 0163-1829 10.1103/PhysRevB.27.3780 27, 3780 (1983); J. Robertson, Philos. Mag. B 52, 371 (1985).
72. K. C. Synder and A. B. Fowler, Phys. Rev. B 48, 13238 (1993).