Abstract
由於浮動式閘極快閃記憶體無法滿足元件微縮發展的趨勢，因此利用電荷陷阱式快閃記憶體式取代浮動式閘極結構元件是未來發展的趨勢。然而傳統SONOS元件以氮化矽做為電荷儲存層的結構，在發展到次微米以下時就無法再以降低穿隧氧化層厚度的方式來提升元件操作效率，因此便引進了高介電值材料來取代傳統ONO結構以提升元件操作特性。而在通道介面處磊晶一層矽化鍺或多層Si/Ge超晶格，藉由能帶工程讓通道上會有更多的電子電洞對可以被產生，希望藉此異質材料的應用可以達到較快的操作速度。 本實驗用電晶體結構，比較不同的矽化鍺通道，藉由改變矽化鍺通道中的鍺含量及通道厚度，進而改變通道的能帶結構，探討對於TAHOS元件的效率影響。以電容結構，為了達到高濃度的目的，我們首先引用了多層Si/Ge超晶格通道於快閃記憶體上。並發現多層Si/Ge超晶格通道擁有好的結晶結構和極低的表面粗糙度。比較矽化鍺和多層Si/Ge超晶格通道元件的操作特性，或是控制多層Si/Ge超晶格通道在總厚度相同的條件下，藉由改變每一層純鍺的厚度，進而改變通道的能帶結構，來探討對於TAHOS元件的操作特性影響。最後再以電晶體結構，比較矽化鍺和多層Si/Ge超晶格通道，來探討超晶格結構對於電晶體元件的操作特性影響。 而經由實驗結果發現，使用矽化鍺通道，可以提升快閃記憶體的操作速度，而且可靠度不受影響。使用鍺含量較高的矽化鍺通道或是較厚的矽化鍺通道厚度，元件的操作速度會更快。對於使用多層Si/Ge超晶格通道之元件而言，皆具有比矽化鍺通道元件更快的操作速度，並同時能些許提升快閃記憶體之可靠度特性。