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姓名	許書豪(Shu-Hao Hsu)  查詢紙本館藏	畢業系所	電機工程學系
論文名稱	非揮發性鍺量子點掩埋於二氧化矽/氮化矽複合穿隧介電層之MOS電容研製與載子傳輸機制之探討 (Fabrication and Carrier Transport Mechanism of Nonvolatile Germanium Quantum Dots Imbedded in Oxide-Nitride Composite Tunnel Dielectric MOS-Capacitors)
相關論文	★ 高效能矽鍺互補型電晶體之研製 ★ 高速低功率P型矽鍺金氧半電晶體之研究 ★ 應變型矽鍺通道金氧半電晶體之研製 ★ 金屬矽化物薄膜與矽/矽鍺界面反應 之研究 ★ 矽鍺異質源/汲極結構與pn二極體之研製 ★ 矽鍺/矽異質接面動態啓始電壓金氧半電晶體之研製 ★ 應用於單電子電晶體之矽/鍺量子點研製 ★ 矽鍺/矽異質接面動態臨界電壓電晶體及矽鍺源/汲極結構之研製 ★ 選擇性氧化複晶矽鍺形成鍺量子點的光特性與光二極體研製 ★ 選擇性氧化複晶矽鍺形成鍺量子點及其在金氧半浮點電容之應用 ★ 鍺量子點共振穿隧二極體與電晶體之關鍵製程模組開發與元件特性 ★ 自對準矽奈米線金氧半場效電晶體之研製 ★ 鍺浮點記憶體之研製 ★ 利用選擇性氧化單晶矽鍺形成鍺量子點之物性及電性分析 ★ 具有自我對準電極鍺量子點單電洞電晶體之製作與物理特性研究 ★ 具有自我對準下閘電極鍺量子點單電洞電晶體之研製
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摘要(中)	本論文旨在探討單層和雙層鍺量子點的閘堆疊，高介電係數材料應用，以及由兩個不同能隙的介電層堆疊，所產生的階梯形能障所帶來的優缺點，並藉由分析載子在複合介電層的傳輸機制，來了解電荷在複合穿隧介電層的傳輸機制對非揮發記憶體的效能影響。在分析後可以知道，在元件操作的電場區域，電子在介電層的傳輸機制，單層是氮化矽F-P穿隧與二氧化矽F-N穿隧的串聯，由氮化矽主導；雙層亦是氮化矽F-P穿隧與二氧化矽穿隧的串聯，由二氧化矽主導。
摘要(英)	This article investigates the integration of multi-layer Ge QDs, high-K material, composite dielectrics and stair-case energy barrier for nonvolatile memory, and analyzes the advantages and disadvantages of the MOS-capacitors with these terms of charge storage, retention, and endurance. Furthermore, we analyze the carrier transport mechanism in the composite dielectrics.
關鍵字(中)	★ 非揮發性記憶體	關鍵字(英)	★ nonvolatile memory
論文目次	第一章 緒論 1-1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p1 1-2 研究動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p2 1-3 研究目的與應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p4 第二章 單/雙層鍺奈米晶粒MIS 結構的製程開發與製作 2-1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p7 2-2 鍺奈米晶粒製作方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p7 2-3 複晶矽鍺沉積在不同介電薄膜的物理性質．．．．．．．．．．．p8 2-3-1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p8 2-3-2 沉積矽鍺薄膜之潛伏期．．．．．．．．．．．．．．．p8 2-3-3 複晶矽鍺沉積在二氧化矽薄膜上的物理性質．．．．．．p9 2-3-4 複晶矽鍺沉積在非晶矽薄膜上的物理性質．．．．．．．p9 2-3-5 複晶矽鍺沉積在氮化矽薄膜上的物理性質．．．．．．．p10 2-4 元件結構與完整製程流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．p11 2-5 元件結構設計與結果探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．p12 第三章 電荷穿隧機制分析與探討 3-1 前言與動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p24 3-2 穿隧機制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p25 3-2-1 直接穿隧機制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p25 3-2-2 Fowler-Nordheim 穿隧機制．．．．．．．．．．．．．p26 3-2-3 Frenkel-Poole 穿隧機制．．．．．．．．．．．．．．．p26 3-2-4 穿隧機制結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p26 3-3 單層與雙層結構穿隧電流機制討論．．．．．．．．．．．．．．p27 3-3-1 電流趨勢初步分析比較．．．．．．．．．．．．．．．p27 3-3-2 單層結構電流穿隧機制討論．．．．．．．．．．．．．p28 3-3-3 雙層結構電流穿隧機制討論．．．．．．．．．．．．．p30 第四章 多層量子點的記憶體特性分析 4-1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p41 4-2 單層與雙層鍺量子點電容CV loop 量測．．．．．．．．．．．．p41 4-3 儲存時間量測分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p44 4-4 浮點電晶體元件特性討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．p46 第五章 總結與未來展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p56 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．p57
參考文獻	參考文獻資料 [1] K. K. Likharev , ”Layered tunnel barriers for nonvolatile memory Device,” Applied Physics Letters, vol. 73, p. 2137, 1998. [2] P. W. Li et al, ”Formation of atomic-scale germanium quantum dots by selective oxidation of SiGe/Si-on-insulator,” Applied Physics Letters, vol. 83, p. 4628, 2003. [3] S. S. Tseng and P. W. Li, “Enhanced 400–600 nm photoresponsivity of metal–oxide–semiconductor diodes with multi-stack germanium quantum dots,” Nanotechnology, vol. 19, p. 235203, 2008. [4] D. A. Neamen, Semiconductor Physics and Device, 3rd ed., McGraw-Hill New York, 2003. [5] Y. Maeda et al, “Visible photoluminescence of Ge microcrystals embedded in SiO2 glassy matrices,” Applied Physics Letters, vol. 59, p. 3168, 1991. [6] K. V. Shcheglov, et al, “Electroluminescence and photoluminescence of Ge-implanted Si/SiO2/Si Structures,” Applied Physics Letters, vol. 66, p. 745, 1995. [7] T. Brunhes, et al, “Electroluminescence of Ge/Si self-assembled quantum dots grown by chemical vapor deposition,” Applied Physics Letters, vol. 77, p. 1822, 2000. [8] T. Kobayashi et al, ”Ge nanocrystals in SiO2 films,” Applied Physics Letters, vol.71, p. 1195, 1997. [9] P. W. Li et al, ”Formation of atomic-scale germanium quantum dots by selective oxidation of SiGe/Si-on-insulator,” Applied Physics Letters, vol. 83, p. 4628, 2003. [10] Tsu-Jae King and K. C. Saraswat, ”Deposition and properties of low-pressure chemical-vapor deposited polycrystalline silicon-germanium films,” Journal of Electrochemical Society, vol. 141, p. 2235, 1994. [11] J. H. Wu and P. W. Li, “Ge nanocrystals metal-oxide-semiconductor transistors with Ge nanocrystals formed by thermal oxidation of poly-Si0.88Ge0.12,” Semiconductor Science and Technology, vol. 22, p. S89, 2001. [12] S. H. Hsu, W. T. Lai, and P. W. Li, “High performance germanium quantum-dot single-hole transistors with self-aligned electrodes,” in Solid State Device Material Symposium 2007, p 1132. [13] S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed., Murray Hill, New Jersey, 1981. [14] J. H. Wu and P. W. Li, “Ge nanocrystals metal-oxide-semiconductor transistors with Ge nanocrystals formed by thermal oxidation of poly-Si0.88Ge0.12,” Semiconductor Science and Technology, vol. 22, p. S89, 2001.
指導教授	李佩雯(Pei-Wen Li)	審核日期	2008-7-25
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