Abstract
傳統的矽P型金氧半電晶體電洞遷移率受限於雜質和表面散射效應的影響而不能擁有一較好的值,為了提高電洞遷移率,我們採用矽鍺(本質)/矽異質接面結構來達到這個目的。在這篇論文中,我們先做有關元件製成的物質特性分析,包括矽鍺層厚度的量測,鍺的聚積情形和氧化層性質。由不同方法長成的閘氧化層的不同特性,也分別做些比較,這些方法包括(1)微波熱氧化法(2)常壓化學氣相沉積法(3)電漿強化氣相沉積法(4)快速熱氧化法。要實現具有高互導值的矽鍺P型金氧半電晶體,首先要先擁有高品質的介電質層。對同一個氧化層厚度範圍來說,由微波氧化法所產生的有效氧化層電荷濃度比其它方法所產生的還要低,表示具有較好的特性。然而在矽鍺P型金氧半電晶體的製成中,我們採用快速熱氧化法來長閘氧化層,其原因如下:(1)它能承受較高的電壓崩潰(2)所須氧化成長時間短(3)能控制其厚度到150 Angstrom 左右。所以雖因它所產生的有效氧化層電荷濃度偏高, 但基於上述因素,它仍是值得採用的一種方式。矽鍺P型金氧半電晶體的電流-電壓(輸出)特性深受氧化層品質好壞的影響,其中有效氧化層電荷濃度的高低代表氧化層品質優劣的指標之一。另外電晶體的臨限電壓也深受有效氧化層電荷濃度的影響,而且臨限電壓也能藉由離子佈植所調變。另一影響輸出特性的因素是在源極,汲極所佈植的離子參雜量和離子能量。我們已成功地在我們的實驗室將矽鍺P型金氧半電晶體製成。