La-doped thin films grown by -based atomic layer deposition directly on Ge(100) exhibit a dielectric constant of 29. Upon annealing in at , a high value is extracted for film thickness below 15 nm. Compositional depth profiling allows to correlate this observation with a remarkable Ge interdiffusion from the substrate which is consistent with the stabilization of the tetragonal phase. Ge interaction with the oxide stack and the formation of a germanate-like interfacial region, which acts as an electrical passivation for the Ge surface, are also investigated.
REFERENCES
1.
B. H.
Lee
, J.
Oh
, H. H.
Tseng
, R.
Jammy
, and H.
Huff
, Mater. Today
9
, 32
(2006
).2.
Y.
Kamata
, Mater. Today
11
, 30
(2008
).3.
Y.
Kamata
, Y.
Kamimuta
, T.
Ino
, R.
Iijima
, M.
Koyama
, and A.
Nishiyama
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
45
, 5651
(2006
).4.
Y.
Kamata
, Y.
Kamimuta
, T.
Ino
, and A.
Nishiyama
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
44
, 2323
(2005
).5.
J.
Oh
, P.
Majhi
, C. Y.
Kang
, J. -W.
Yang
, H. -H.
Tseng
, and R.
Jammy
, Appl. Phys. Lett.
90
, 202102
(2007
).6.
A.
Delabie
, F.
Bellenger
, M.
Houssa
, T.
Conard
, S.
Van Elshocht
, M.
Caymax
, M.
Heyns
, and M.
Meuris
, Appl. Phys. Lett.
91
, 082904
(2007
).7.
H.
Kim
, C. O.
Chui
, K. C.
Saraswat
, and P. C.
McIntyre
, Appl. Phys. Lett.
83
, 2647
(2003
).8.
P.
Tsipas
, S. N.
Volkos
, A.
Sotiropoulos
, S. F.
Galata
, G.
Mavrou
, D.
Tsoutsou
, Y.
Panayiotatos
, A.
Dimoulas
, C.
Marchiori
, and J.
Fompeyrine
, Appl. Phys. Lett.
93
, 082904
(2008
).9.
M.
Caymax
, M.
Houssa
, G.
Pourtois
, F.
Bellenger
, K.
Martens
, A.
Delabie
, and S.
Van Elshocht
, Appl. Surf. Sci.
254
, 6094
(2008
).10.
S.
Baldovino
, A.
Molle
, and M.
Fanciulli
, Appl. Phys. Lett.
93
, 242105
(2008
).11.
A.
Molle
, Md. N. K.
Bhuiyan
, G.
Tallarida
, and M.
Fanciulli
, Appl. Phys. Lett.
89
, 083504
(2006
).12.
H. J.
Na
, J. C.
Lee
, D.
Heh
, P.
Sivasubramani
, P. D.
Kirsch
, J. W.
Oh
, P.
Majhi
, S.
Rivillon
, Y. J.
Chabal
, B. H.
Lee
, and R.
Choi
, Appl. Phys. Lett.
93
, 192115
(2008
).13.
D.
Fischer
and A.
Kersch
, Appl. Phys. Lett.
92
, 012908
(2008
).14.
C. K.
Lee
, E.
Cho
, H. S.
Lee
, C. S.
Hwang
, and S.
Han
, Phys. Rev. B
78
, 012102
(2008
).15.
G.
Mavrou
, S.
Galata
, P.
Tsipas
, A.
Sotiropoulos
, Y.
Panayiotatos
, A.
Dimoulas
, E. K.
Evangelou
, J. W.
Seo
, and C.
Dieker
, J. Appl. Phys.
103
, 014506
(2008
).16.
M.
Houssa
, G.
Pourtois
, M.
Caymax
, M.
Meuris
, and M. M.
Heyns
, Appl. Phys. Lett.
92
, 242101
(2008
).17.
D.
Kuzum
, T.
Krishnamohan
, A. J.
Pethe
, A. K.
Okyay
, Y.
Oshima
, Y.
Sun
, J. P.
McVittie
, P. A.
Pianetta
, P. C.
McIntyre
, and K. C.
Saraswat
, IEEE Electron Device Lett.
29
, 328
(2008
).18.
S.
Spiga
, C.
Wiemer
, G.
Tallarida
, G.
Scarel
, S.
Ferrari
, G.
Seguini
, and M.
Fanciulli
, Appl. Phys. Lett.
87
, 112904
(2005
).19.
W. A.
Hill
and C. C.
Coleman
, Solid-State Electron.
23
, 987
(1980
).20.
S.
Schamm
, P. E.
Coulon
, S.
Miao
, S. N.
Volkos
, L. H.
Lu
, L.
Lamagna
, C.
Wiemer
, D.
Tsoutsou
, G.
Scarel
, and M.
Fanciulli
, J. Electrochem. Soc.
156
, H1
(2009
).21.
D.
Tsoutsou
, L.
Lamagna
, S. N.
Volkos
, A.
Molle
, S.
Baldovino
, M.
Fanciulli
, S.
Schamm
, and P. E.
Coulon
, Appl. Phys. Lett.
94
, 053504
(2009
).22.
G.
Mavrou
, P.
Tsipas
, A.
Sotiropoulos
, S. F.
Galata
, Y.
Panayiotatos
, A.
Dimoulas
, C.
Marchiori
, and J.
Fompeyrine
, Appl. Phys. Lett.
93
, 212904
(2008
).23.
X.
Zhao
and D.
Vanderbilt
, Phys. Rev. B
65
, 075105
(2002
).24.
O.
Ohtaka
, D.
Andrault
, P.
Bouvier
, E.
Schultz
, and M.
Mezouar
, J. Appl. Crystallogr.
38
, 727
(2005
).25.
S. A.
Shevlin
, A.
Curioni
, and W.
Andreoni
, Phys. Rev. Lett.
94
, 146401
(2005
).26.
J.
Song
, K.
Kakushima
, P.
Ahmet
, K.
Tsutsui
, N.
Sugii
, T.
Hattori
, and H.
Iwai
, Microelectron. Eng.
84
, 2336
(2007
).27.
D.
Tsoutsou
, G.
Apostolopoulos
, S.
Galata
, P.
Tsipas
, A.
Sotiropoulos
, G.
Mavrou
, Y.
Panayiotatos
, and A.
Dimoulas
, Microelectron. Eng.
86
, 1626
(2009
).28.
D.
Fischer
and A.
Kersch
, J. Appl. Phys.
104
, 084104
(2008
).© 2009 American Institute of Physics.
2009
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.