Rare earth (RE) doping (Gd, Er, Dy) of reduces leakage current by three orders of magnitude compared with pure . The key to reducing leakage current and equivalent oxide thickness (EOT) is stabilization of the higher permittivity tetragonal phase. RE doping of stabilizes tetragonal and increases permittivity. The maximum permittivity achieved for is 28. The maximum permittivity for ZrREO is 32. HfGdO metal-insulator-semiconductor capacitors with and leakage current after have been demonstrated.
REFERENCES
1.
M. A.
Quevedo-Lopez
, S. A.
Krishnan
, P. D.
Kirsch
, G.
Pant
, B. E.
Gnade
, and R. M.
Wallace
, Appl. Phys. Lett.
87
, 262902
(2005
).2.
T. S.
Böscke
, S.
Govindarajan
, C.
Fachmann
, J.
Heitmann
, A.
Avellán
, U.
Schröder
, S.
Kudelk
, P. D.
Kirsch
, C.
Krug
, P. Y.
Hung
, S. C.
Song
, B. S.
Ju
, J.
Price
, G.
Pant
, B. E.
Gnade
, W.
Krautschneider
, B.-H.
Lee
, and R.
Jammy
, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet.
2006
, 255
.3.
M.
Hiratani
, S.
Saito
, Y.
Shimamoto
, and K.
Torii
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
41
, 4521
(2002
).4.
W.
Mueller
, G.
Aichmayr
, W.
Bergner
, E.
Erben
, T.
Hecht
, C.
Kapteyn
, A.
Kersch
, S.
Kudelka
, F.
Lau
, J.
Luetzen
, A.
Orth
, J.
Nuetzel
, T.
Schloesser
, A.
Scholz
, U.
Schroeder
, A.
Sieck
, A.
Spitzer
, M.
Strasser
, P.-F.
Wang
, S.
Wege
, and R.
Weis
, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet.
2005
, 347
.5.
J.
Robertson
, J. Vac. Sci. Technol. B
18
, 1785
(2000
).6.
X.
Zhao
and D.
Vanderbilt
, Phys. Rev. B
65
, 233106
(2002
).7.
K.
Tomida
, K.
Kita
, and A.
Toriumi
, Extended Abstracts of the 2005 International Conference on Solid State Devices and Materials
, 2005, p. 232
.8.
D. H.
Triyoso
, R. I.
Hegde
, J. K.
Schaeffer
, R.
Gregory
, X.-D.
Wang
, M.
Canonico
, D.
Roan
, E. A.
Hebert
, K.
Kim
, J.
Jiang
, R.
Rai
, V.
Kaushik
, and S. B.
Samavedam
, J. Vac. Sci. Technol. B
25
, 845
(2007
).9.
R. I.
Hegde
, D. H.
Triyoso
, P. J.
Tobin
, S.
Kalpat
, M. E.
Ramon
, H.-H.
Tseng
, J. K.
Schaeffer
, E.
Luckowski
, W. J.
Taylor
, C. C.
Capasso
, D. C.
Gilmer
, M.
Moosa
, A.
Haggag
, M.
Raymond
, D.
Roan
, J.
Nguyen
, L. B.
La
, E.
Hebert
, R.
Cotton
, X.-D.
Wang
, S.
Zollner
, R.
Gregory
, D.
Werho
, R. S.
Rai
, L.
Fonseca
, M.
Stoker
, C.
Tracy
, B. W.
Chan
, Y. H.
Chiu
, and B. E.
White
, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet.
2005
, 35
.10.
J.
Wang
, H. P.
Li
, and R.
Stevens
, J. Mater. Sci.
27
, 5397
(1992
).11.
H.
Ono
and T.
Katsumata
, Appl. Phys. Lett.
78
, 13
(2001
).12.
S.
Jeon
and H.
Hwang
, J. Appl. Phys.
93
, 6393
(2003
).13.
P.
Li
, I.-W.
Chen
, and J. E.
Penner-Hahn
, J. Am. Ceram. Soc.
77
, 118
(1994
).14.
P.
Sivasubramani
, T. S.
Böscke
, J.
Huang
, C. D.
Young
, P. D.
Kirsch
, S. A.
Krishnan
, M. A.
Quevedo-Lopez
, S.
Govindarajan
, B. S.
Ju
, H. R.
Harris
, D. J.
Lichtenwalner
, J. S.
Jur
, A. I.
Kingon
, J.
Kim
, B. E.
Gnade
, R. M.
Wallace
, G.
Bersuker
, B. H.
Lee
, and R.
Jammy
, Tech. Dig. VLSI Symp.
2007
, 68
.15.
S.
Jeon
, K.
Im
, H.
Yang
, H.
Lee
, H.
Sim
, S.
Choi
, T.
Jang
, and H.
Hwang
, Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet.
2001
, 471
.16.
17.
D. J.
Lichtenwalner
, J. S.
Jur
, A. I.
Kingon
, M. P.
Agustin
, Y.
Yang
, S.
Stemmer
, L. V.
Goncharova
, T.
Gustafsson
, and E.
Garfunkel
, J. Appl. Phys.
98
, 024314
(2005
).18.
S.
Stemmer
, J.-P.
Maria
, and A. I.
Kingon
, Appl. Phys. Lett.
79
, 102
(2001
).© 2007 American Institute of Physics.
2007
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.