Abstract
Electric and dielectric properties of the $SrTiO_3$films have been studied. The influence of impurities on $SrTiO_3$ films was evaluated to reduce the leakage current density. Acceptor doping, with a small concentration of Fe or Cr, has led to a substantial improvement to $10^{-9}$ order in the leakage current density. The experimental results can be explained by a model in which oxygen vacancies are the key defects responsible for the leakage current. The $SrTiO_3$ film 200 nm in thickness with 5 mol% excess SrO fabricated in $Ar/O_2$ at $550^{\circ}C$ obtained the lowest leakage current density $1.0 {\times} 1.0 A/\textrm{cm}^2$. The improved results can be introduced into the capacitor dielectric of giga bit DRAM memories.
불순물 주입에 의한 $SrTiO_3$ 박막의 전기적 특성 개선에 관하여 연구하였다. 잉여 SrO가 첨가되고 Fe, Cr 이온이 불순물 도핑된 박막은 $550^{\circ}C$, $Ar/O_2$비를 변화시키면서 형성되었다. 어셉터 이온 도핑에 의한 누설전류 특성이 개선됨을 알 수 있었다. 5 mol% SrO가 첨가되고, $550^{\circ}C$, $Ar/O_2$비가 5 : 5에서 형성된 $SrTiO_3$ 박막의 유전상수 값은 320, 누설전류 밀도는 $1.0 {\times} 1.0 A/\textrm{cm}^2$까지 개선될 수 있었다. 이러한 결과는 고유전 박막의 전기적 특성을 향상시킴으로써 차세대 메모리 유전체 물질 개발에 응용될 수 있을 것으로 기대한다.