室温下Al/AlxOy/Al结对肖克基器件的晶圆规模表征

肖克基结对是许多在低温下运行的器件的关键元件。对于器件制造过程的优化和控制，开发高效的晶圆规模肖克基结表征方法至关重要。这种统计性表征必须依赖室温技术，因为用于肖克基结的低温测量通常耗时且不适合晶圆规模表征。在本工作中，我们表明，仅通过室温电容和电压-电流特性测量，并结合恰当的数据分析，即可在晶圆尺度上独立获得肖克基结的有用参数，如氧化物厚度、隧穿系数和界面缺陷密度。此外，基于对电压-电流特性的详细分析，可以区分跨结不同的电荷传输机制。我们通过研究制造于200 mm晶圆上的肖克基结来示范这些方法的价值，这些结采用基于减法的工业可扩展概念制造，仅使用CMOS兼容工具。从这些研究中，我们发现我们的减法制造方法可在整个晶圆上获得氧化物厚度相当均匀的肖克基结，跨度小于3\,$。分析还揭示了氧化物厚度与隧穿系数之间的变化，指向氧化物宽度跨肖克基结氧化物中呈现化学计量梯度。此外，我们估计了肖克基结的界面缺陷密度在70 - 5000$\,$defects/cm$^2$范围内较低，并确定密度随氧化物厚度减小而增加，表明肖克基结制造中用于控制氧化物厚度的湿法刻蚀工艺会导致界面陷阱态的形成。