Surface passivation and interface properties of bulk GaAs and epitaxial-GaAs/Ge using atomic layer deposited TiAlO alloy dielectric

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 3, 2013, Pages 949-957

  Dalapati, G K ^a   Chia, C K ^a   Tan, C C ^a   Tan, H R ^a   Chiam, S Y ^a   Dong, J R ^b   Das, A ^c   Chattopadhyay, S ^c   Mahata, C ^d   Maiti, C K ^d   Chi, D Z ^a  

^a INSTITUTE OF MATERIALS RESEARCH AND ENGINEERING   (Singapore)

^b SUZHOU INSTITUTE OF NANO TECH AND NANO BIONICS   (China)

^c UNIVERSITY OF CALCUTTA   (India)

^d INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (India)

Author keywords

atomic layer deposition; effective dielectric constant; elemental out diffusion; epi GaAs Ge; GaAs MOS; hysteresis voltage; III V surface passivation; TiAlO alloy dielectric

Indexed keywords

EFFECTIVE DIELECTRIC CONSTANTS; EPI-GAAS/GE; GAAS; HYSTERESIS VOLTAGE; OUT-DIFFUSION; SURFACE PASSIVATION;

ALUMINUM GALLIUM ARSENIDE; ARSENIC; ATOMIC LAYER DEPOSITION; BUFFER LAYERS; CERIUM ALLOYS; DEPOSITS; DIFFUSION; ELECTRIC PROPERTIES; GALLIUM ALLOYS; GATE DIELECTRICS; GERMANIUM; INTERFACES (MATERIALS); MOS DEVICES; PHOTOELECTRONS; SECONDARY ION MASS SPECTROMETRY; SEMICONDUCTING GALLIUM; X RAY DIFFRACTION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

GALLIUM ARSENIDE;

EID: 84873639796     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am302537b     Document Type: Article

References (35)

1. Ko, H.; Takei, K.; Kapadia, R.; Chuang, S.; Fang, H.; Leu, P. W.; Ganapathi, K.; Plis, E.; Kim, H. S.; Chen, S. Y.; Madsen, M.; Ford, A. C.; Chueh, Y. L.; Krishna, S.; Salahuddin, S.; Javey, A. Nature 2010, 468, 286-289
2. Del Alamo, J. A. Nature 2011, 479, 317-323
3. Suthram, S.; Sun, Y.; Majhi, P.; Ok, I.; Kim, H.; Harris, H. R.; Goel, N.; Parthasarathy, S.; Koehler, T.; Acosta, T. VLSI Symp. Tech. Dig. 2008, 182-183
4. Passlack, M.; Zurcher, P.; Rajagopalan, K.; Droopad, R.; Abrokwah, J.; Tutt, T.; Park, Y. B.; Johnson, E.; Hartin, O.; Zlotnicka, A. IEDM Tech. Dig. 2007, 621-624
5. Liu, H.; Wang, T.; Jiang, Q.; Hogg, R.; Tutu, F.; Pozzi, F.; Seeds, A. Nat. Photon. 2011, 5, 416-419
6. Dalapati, G. K.; Tong, Y.; Loh, W. Y.; Mun, H. K.; Cho, B. J. IEEE Trans. Electron Devices 2007, 54, 1831-1837
7. Dalapati, G. K.; Tong, Y.; Loh, W. Y.; Mun, H. K.; Cho, B. J. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 183510-1-183510-3
8. Ok, I.; Kim, H.; Zhang, M.; Kang, C. Y.; Rhee, S. J.; Choi, C.; Krishnan, S. A.; Lee, T.; Zhu, F.; Thareja, G.; Lee, J. C. IEEE Electron Device Lett. 2006, 27, 145-147
9. Hong, M.; Kwo, J.; Kortan, A. R.; Mannaerts, J. P.; Sergent, A. M. Science 1999, 283, 1897-1900
10. Dalapati, G. K.; Sridhara, A.; Wong, A. S. W.; Chia, C. K.; Lee, S. J.; Chi, D. Z. J. Appl. Phys. 2008, 103, 034508-1-034508-5
11. Frank, M. M.; Wilk, G. D.; Starodub, D.; Gustafsson, T.; Garfunkel, E.; Chabal, Y. J. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 152904-1-152904-3
12. Xuan, Y.; Lin, H. C.; Ye, P. D. IEEE Trans. Electron Devices 2007, 54, 1811-1817
13. Hackley, J. C.; Demaree, J. D.; Gougousi, T. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 162902-1-162902-3
14. Dalapati, G. K.; Kumar, M. K.; Chia, C. K.; Gao, H.; Wang, B. Z.; Wong, A. S. W.; Kumar, A.; Chiam, S. Y.; Pan, J. S.; Chi, D. Z. J. Electrochem. Soc. 2010, 157, H825-H831
15. Dalapati, G. K.; Wong, T. K. S.; Li, Y.; Chia, C. K.; Das, A.; Mahata, C.; Gao, H.; Chattopadhyay, S.; Kumar, M. K.; Seng, H. L.; Maiti, C. K.; Chi, D. Z. Nanoscale Res. Lett. 2012, 7 (99) 1-8
16. Dalapati, G. K.; Chia, C. K.; Mahata; Das, T.; Maiti, C. K.; Kumar, M. K.; Gao, H.; Chiam, S. Y.; Tan, C. C.; Chua, C. T.; Cheng, Y. B.; Chia, D. Z. Electrochem. Solid-State Lett. 2011, 14, G52-G55
17. Chia, C. K.; Dalapati, G. K.; Chai, Y.; Lu, S. L.; He, W.; Dong, J. R.; Seng, D. H. L.; Hui, H. K.; Wong, A. S. W.; Lau, A. J. Y.; Cheng, Y. B.; Chi, D. Z.; Zhu, Z.; Yeo, Y. C.; Xu, Z.; Yoon, S. F. J. Appl. Phys. 2011, 109, 066106-066109
18. Dalapati, G. K.; Chattopadhyay, S.; Kwa, K. S. K.; Olsen, S. H.; Tsang, Y. L.; Agaiby, R.; Dobrosz, P.; Bull, S. J.; O'Neill, A. G. IEEE Trans. Electron Devices 2006, 53, 1142-1152
19. Shahrjerdi, D.; G.-Gutierrez, D. I.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 223501-1-223501-3
20. Auciello, O.; Fan, W.; Kabius, B.; Saha, S.; Carlisle, J. A.; Chang, R. P. H.; Lopez, C.; Irene, E. A.; Baragiola, R. A. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 042904-1-042904-3
21. Kim, S. K.; Choi, G.-J.; Lee, S. Y.; Seo, M.; Lee, S. W.; Han, J. H.; Ahn, H. S.; Han, S.; Hwang, C. S. Adv. Mater. 2008, 20, 1429-1435
22. Song, X.; Takoudis, C. G. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, G177-G182
23. Mahata, C.; Mallik, S.; Das, T.; Maiti, C. K.; Dalapati, G. K.; Tan, C. C.; Chia, C. K.; Gao, H.; Kumar, M. K.; Chiam, S. Y.; Tan, H. R.; Seng, H. L.; Chi, D. Z.; Miranda, E. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 062905-1-062905-4
24. Dalapati, G. K.; Chia, C. K.; Mahata, C.; Krishnamoorthy, S.; Tan, C. C.; Tan, H. R.; Maiti, C. K.; Chi, D. IEEE Trans. Electron Devices 2013, 60, 192-199
25. Kim, S. K.; Hoffmann-Eifert, S.; Reiners, M.; Waser, R. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, D6-D9
26. Hinkle, C. L.; Milojevic, M.; Brennan, B.; Sonnet, A. M.; Aguirre-Tostado, F. S.; Hughes, G. J.; Vogel, E. M.; Wallace, R. M. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 162101-1162101-3
27. Surdu-Bob, C. C.; Saied, S. O.; Sullivan, J. L. Appl. Surf. Sci. 2001, 183, 126-136
28. Vilar, M. R.; Beghdadi, J. E.; Debontridder, F.; Artzi, R.; Naaman, R.; Ferraria, A. M.; Botelho do Rego, A. M. Surf. Interface Anal. 2005, 37, 673-682
29. Geppert, I.; Eizenberg, M.; Ali, A.; Datta, S. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 162109
30. Hinkle, C. L.; Sonnet, A. M.; Vogel, E. M.; McDonnell, S.; Hughes, G. J.; Milojevic, M.; Lee, B.; Aguirre-Tostado, F. S.; Choi, K. j.; Kim, H. C.; Kim, J.; Wallace, R. M. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 071901
31. Robertson, J.; Falabretti, B. J. Appl. Phys. 2006, 100, 014111
32. Engel-Herbert, R.; Hwang, Y.; Stemmer, S. J. Appl. Phy. 2010, 108, 124101
33. Jussila, H.; Mattila, P.; Oksanen, J.; Perros, A.; Riikonen, J.; Bosund, M.; Varpula, A.; Huhtio, T.; Lipsanen, H.; Sopanen, M. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 071606
34. El Kazzi, M.; Czornomaz, L.; Webb, D. J.; Rossel, C.; Caimi, D.; Siegwart, H.; Fompeyrine, J.; Marchiori, C. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 052102
35. Terman, L. M. Solid-State Electron. 1962, 5, 285