Amorphous LaAlO3 thin films were deposited at room temperature directly on n-type and p-type Si (001) by molecular beam deposition. The dielectric properties of the stoichiometric amorphous LaAlO3 thin films deposited on silicon were determined through capacitance-voltage and current-voltage measurements. The electrical measurements indicate that the amorphous LaAlO3 thin films have a dielectric constant (K) of K=16±2. This is significantly lower than the K=24 of crystalline LaAlO3. The equivalent oxide thickness values range between 9.8 and 15.5Å for films deposited on n-type silicon with physical thicknesses of 4575Å.

1.
D. A.
Muller
,
T.
Sorsch
,
S.
Moccio
,
F. H.
Baumann
,
K.
Evans-Lutterodt
, and
G.
Timp
,
Nature (London)
399
,
758
(
1999
).
2.
S.
Tang
,
R. M.
Wallace
,
A.
Seabaugh
, and
D.
King-Smith
,
Appl. Surf. Sci.
135
,
137
(
1998
).
3.
International Technology Roadmap for Semiconductors: 2005
(
Semiconductor Industry Association
,
San Jose, CA
,
2005
).
4.
C. A.
Billman
,
P. H.
Tan
,
K. J.
Hubbard
, and
D. G.
Schlom
, in Ultrathin SiO2 and High-K Materials for ULSI Gate Dielectrics, edited by
H. R.
Huff
,
C. A.
Richter
,
M. L.
Green
,
G.
Lucovsky
, and
T.
Hattori
(
Materials Research Society
,
Warrendale
,
1999
), Vol.
567
, pp.
409
414
.
5.
A. I.
Kingon
,
J-P.
Maria
, and
S. K.
Streiffer
,
Nature (London)
406
,
1032
(
2000
).
6.
D. G.
Schlom
and
J. H.
Haeni
,
MRS Bull.
27
,
198
(
2002
).
7.
P.
Sivasubramani
,
M. J.
Kim
,
B. E.
Gnade
,
R. M.
Wallace
,
L. F.
Edge
,
D. G.
Schlom
,
H. S.
Craft
, and
J.-P.
Maria
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
201901
(
2005
).
8.
L. F.
Edge
,
V.
Vaithyanathan
,
D. G.
Schlom
,
R. T.
Brewer
,
S.
Rivillon
,
Y. J.
Chabal
,
M. P.
Agustin
,
Y.
Yang
,
S.
Stemmer
,
H. S.
Craft
,
J-P.
Maria
,
M. E.
Hawley
,
B.
Holländer
,
J.
Schubert
, and
K.
Eisenbeiser
(unpublished).
9.
S.-G.
Lim
,
S.
Kriventsov
,
T. N.
Jackson
,
J. H.
Haeni
,
D. G.
Schlom
,
A. M.
Balbashov
,
R.
Uecker
,
P.
Reiche
,
J. L.
Freeouf
, and
G.
Lucovsky
,
J. Appl. Phys.
91
,
4500
(
2002
).
10.
E.
Cicerrella
,
J. L.
Freeouf
,
L. F.
Edge
,
D. G.
Schlom
,
T.
Heeg
,
J.
Schubert
, and
S. A.
Chambers
,
J. Vac. Sci. Technol. A
23
,
1676
(
2005
).
11.
L. F.
Edge
,
D. G.
Schlom
,
S. A.
Chambers
,
E.
Cicerrella
,
J. L.
Freeouf
,
B.
Holländer
, and
J.
Schubert
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
726
(
2004
).
12.
R.
Schwab
,
R.
Spörl
,
P.
Severloh
,
R.
Heidinger
, and
J.
Halbritter
,
Inst. Phys. Conf. Ser.
158
,
61
(
1997
).
13.
R. D.
Shannon
,
J. Appl. Phys.
73
,
348
(
1993
).
14.
B. S.
Lim
,
A.
Rahtu
,
P.
de Rouffignac
, and
R. G.
Gordon
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
3957
(
2004
).
15.
L.
Miotti
,
K. P.
Bastos
,
C.
Driemeier
,
V.
Edon
,
M. C.
Hugon
,
B.
Aguis
, and
I. J. R.
Baumvol
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
022901
(
2005
).
16.
B.-E.
Park
and
H.
Ishiwara
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
806
(
2001
).
17.
B.-E.
Park
and
H.
Ishiwara
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
1197
(
2003
).
18.
A. D.
Li
,
Q. Y.
Shao
,
H. Q.
Ling
,
J. B.
Cheng
,
D.
Wu
,
Z. G.
Liu
,
N. B.
Ming
,
C.
Wang
,
H. W.
Zhou
, and
B. Y.
Nguyen
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
3540
(
2003
).
19.
Q. Y.
Shao
,
A. D.
Li
,
J. B.
Cheng
,
H. Q.
Ling
,
D.
Wu
,
Z. G.
Liu
,
Y. J.
Bao
,
M.
Wang
,
N. B.
Ming
,
C.
Wang
,
H. W.
Zhou
, and
B. Y.
Nguyen
,
Appl. Surf. Sci.
250
,
14
(
2005
).
20.
X. B.
Lu
,
Z. G.
Liu
,
Y. P.
Wang
,
Y.
Yang
,
X. P.
Wang
,
H. W.
Zhou
, and
B. Y.
Nguyen
,
J. Appl. Phys.
94
,
1229
(
2003
).
21.
L. F.
Edge
,
D. G.
Schlom
,
R. T.
Brewer
,
Y. J.
Chabal
,
J. R.
Williams
,
S. A.
Chambers
,
C.
Hinkle
,
G.
Lucovsky
,
Y.
Yang
,
S.
Stemmer
,
M.
Copel
,
B.
Holländer
, and
J.
Schubert
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
4629
(
2004
).
22.
J.
Lettieri
,
J. H.
Haeni
, and
D. G.
Schlom
,
J. Vac. Sci. Technol. A
20
,
1332
(
2002
).
23.
Transene Company, Inc.
, Aluminum Type A Etch, Danvers, MA.
24.
J.
Hauser
, CVC program version 5.0, NCSU Software, Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC,
2000
.
25.
T.
Busani
and
R. A. B.
Devine
,
J. Appl. Phys.
96
,
6642
(
2004
).
26.
C. M.
Bowden
and
J. P.
Dowling
,
Phys. Rev. A
47
,
1247
(
1993
).
27.
28.
O. F.
Mossotti
,
Memorie di Matematica e di Fisica della Società Italiana delle Scienze Residente in Modena
24
, (Part II),
49
(
1850
).
29.
R.
Clausius
,
Die Mechanische Wärmetheorie
, 2nd ed.,
Die Mechanische Behandlung der Electricität
(
Vieweg
,
Braunschweig
,
1879
), Vol.
2
, pp.
62
97
.
You do not currently have access to this content.