该研究聚焦于新型氧化硅钝化层的性能及其在半导体器件中的应用。氧化硅(SiO₂)传统上用于硅基器件的表面钝化,但常规制备方法在面对先进结构(如纳米级沟道或高深宽比特征)时存在缺陷密度高、界面态密度大等问题。龚磊的研究提出了一种改进的低温沉积技术或掺杂改性方法(例如引入氟、氮元素或采用原子层沉积工艺),以优化氧化硅膜层的电学特性。主要钝化特性包括:显著降低界面态密度(通常至10¹¹cm⁻²eV⁻¹以下),减少载流子复合中心;提升击穿电场强度,增强绝缘可靠性;同时保持低温工艺兼容性,适用于柔性衬底或温度敏感器件。实验通过电容-电压(C-V)、高频电流-电压(I-V)及准静态测试验证了薄膜质量的改善,并结合X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)分析膜层化学结构与微观均匀性。结果表明,新型氧化硅钝化层能有效抑制硅表面的费米能级钉扎效应,提高少数载流子寿命,对提升MOSFET迁移率及太阳能电池光电转换效率具有实际应用价值。该工作为下一代高集成度、低功耗半导体器件的介电钝化方案提供了新思路。
新型氧化硅钝化特性研究-龚磊