We have investigated the crystal structure and electrical properties of Pt/SBT/$CeO_2$/Si(MFIS) and Pt/SBT/Si(MFS) structures for the gate oxide of ferroelectric memory. XRD spectra and SEM showed that the SBT film of SBT/$CeO_2$/Si structure had larger grain than that of SBT/Si structure. Furthermore HRTEM showed that SBT/$CeO_2$/Si had 5 nm thick $SiO_2$layer and very smooth interface but SBT/Si had 6nm thick $SiO_2$layer and 7nm thick amorphous intermediate interface. Therefore, $CeO_2$film between SBT film and Si substrate is confirmed as a good candidate for a diffusion barrier. The remanent polarization decreased and coercive voltage increased in Pt/SBT/$CeO_2/Pt/SiO_2$/Si structure. This effect may increase memory window of MFIS structure directly related to the coercive voltage. From the capacitance-voltage characteristics, the memory of Pt/SBT(140 nm)/$CeO_2$(25 nm)/Si structure were in the range of 1~2 V at the applied voltage of 4~6 V. The memory window increased with the thickness of SBT film. These results may be due to voltage applied at SBT films. The leakage currents of Pt/SBT/$CeO_2$/Si and Pt/SBT/Si were $ 10^8A/\textrm{cm}^2$ and $ 10^6 A/\textrm{cm}^2$, respectively.
We have investigated the crystal structure and electrical properties of Pt/SBT/$ZrO_2$/Si (MFIS) and Pt/SBT/Si (MFS) structures for the gate oxide of ferroelectric memory. XRD spectra and SEM showed that the SBT film of SBT/$ZrO_2$/Si structure had larger grain than that of SBT/Si structure. $ZrO_2$ film between SBT film and Si substrate is confirmed as a good candidate for a diffusion barrier by the analysis of AES. The remanent polarization decreased and coercive voltage increased in Pt/SBT/$ZrO_2$/Pt/$SiO_2$/Si structure. This effect may increase memory window of MFIS structure directly related to the coercive voltage. From the capacitance-volt-age characteristics, the memory windows of Pt/SBT (210 nm)/$ZrO_2$ (28 nm)/Si structure were in the range of 1~l.5 V at the applied voltage of 4~6 V. The current densities of Pt/SBT/ZrO$_2$/Si with as -deposited Pt electrode and annealed at $800^{\circ}C$ in $O_2$ambient were $8\times10^{-8} A/\textrm{cm}^2$ and $4\times10^{-8}A/\textrm{cm}^2$ , respectively.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.4
no.4
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pp.301-305
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2009
Pt nanoparticles with a narrow size distribution (dia. ~4 nm) were synthesized via an alcohol reduction method and used for the fabrication of hybrid Pt-$SiO_2$ nanoparticles. Also, the self-assembled monolayer of Pt nanoparticles (NPs) was studied as a charge trapping layer for non-volatile memory (NVM) applications. A metal-oxide-semiconductor (MOS) type memory device with Pt NPs exhibits a relatively large memory window. These results indicate that the self-assembled Pt NPs can be utilized for NVM devices. In addition, it was tried to show the control of thin-film thickness of hybrid Pt-$SiO_2$ nanoparticles indicating the possibility of much applications for the MOS type memory devices.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.08a
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pp.149.1-149.1
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2013
Noble metal silicides are widely used in silicon based microelectronic and optoelectronic devices. Among them, as compared to other silicides, structural and electronic properties of platinum silicide (PtSi) are found to be less sensitive to change in its dimensions. PtSi is known to overcome the junction spiking problems of Al-Si contacts. Present study is regarding the spatial evolution of platinum silicide in Pt/SiOx/Si. Scanning photoelectron emission microscopy (SPEM) was used for this purpose. SPEM images were obtained for pristine samples and after an annealing at $500^{\circ}C$ for 1 hr. Core-level spectra were recorded at different points in SPEM images contrasted by the intensity of Pt 4f7/2. Both Pt 4f and Si 2p spectra reveal the formation of PtSi after annealing. However, in contrast to earlier reports, PtSi formation is found to be non-uniform confirmed by the SPEM images and from the core level spectra taken at different intensity points.
Kim, C.K.;Noh, I.H.;Yang, S.J.;Lee, J.H.;Lee, J.H.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2002.07b
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pp.805-808
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2002
A carbon monoxide gas sensor utilizing Pt-SiC, Pt-SnO2-SiC diode structure was fabricated. Since the operating temperature for silicon devices in limited to 200oC, sensor which employ the silicon substrate can not at high temperature. In this study, CO gas sensor operating at high temperature which utilize SiC semiconductor as a substrate was developed. Since the SiC is the semiconductor with wide band gap. the sensor at above $700^{\circ}C$. Carbon monoxide-sensing behavior of Pt-SiC, Pt-SnO2-SiC diode is systematically compared and analyzed as a function of carbon monoxide concentration and temperature by I-V and ${\Delta}$I-t method under steady-state and transient conditions.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.16
no.1
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pp.53-59
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2003
Using Platinum-silicide (PtSi) formed between silicon substrate and carbon film, we have improved the field emission of electrons from carbon films. Pt films were deposited on n-Si(100) substrates at room temperature by DC sputter technique. After deposition, these PtSi thin films were annealed at 400 ~ $600^{\circ}C$ in a vacuum chamber, and the carbon films were deposited on those Pt/Si substrates by laser ablation at room temperature. The field emission property of C/Pt/Si system is found to be better than that of C/Si system and it is showed that property was improved with increasing annealing temperature. The reasons why the field emission from carbon film was improved can be considered as follows, (1)the resistance of carbon films was decreased due to graphitization, (2)electric field concentration effectively occurred because the surface morphology of carbon film deposited on Pt/si substrates with rough surface, (3)it is showed that annealing induced reaction between Pt film and Si substrate, as a consequence that the interfacial resistance between Pt film and Si substrate was decreased.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.5
no.1
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pp.83-86
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2004
A high temperature tolerant microelectronic-based carbon monioxde(CO) gas sensor has been developed. The gas sensing performance has been studied over a wide temperature range$(100-300^\circ{C)}$. The gas sensitivity of the sensor is high, its initial sensing behavior is very fast, and the sensor is reproducible. Pt-SiC and $Pt-SnO_2-SiC$ diodes are fabricated using standard semiconductor processes and their CO gas-sensing behaviors are analyzed as a function of CO gas concentration and temperature by I-V and $\Delta{I-t}$ methods under steady-state and transient conditions. The sensitivity of the device with $Pt-SnO_2$ catalytic gate is higher than that of the Pt gate. The experimental results indicate that $SnO_2$ layer improves the catalytic reaction of the Pt layer.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.37
no.7
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pp.1-6
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2000
In this study, the effects of the addition of $N_2$ gas into the $Cl_2$ (90)/Ar(10) gas mixture, which has been proposed as the optimized etching gas combination, for etching of platinum was performed. The selectivity of platinum film to $SiO_2$ film etch mask increased with the addition of $N_2$ gas, and etch profile over 75 $^{\circ}$ could be obtained when 20 % additive $N_2$ gas was added. These phenomena were interpreted as the results of a formation of blocking layer such as Si-N or Si-O-N on the $SiO_2$ mask. The maximum etch rate of Pt film and selectivity of Pt to $SiO_2$ are 1425 ${\AA}$/min and 1.71, respectively. These improvements were considered to be due to the formation of more volatile compounds such as Pt-N or Pt-N-Cl.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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