Mechanical and electrical properties of the double-layer film system GeO2–Si3N4 on Ge
Mechanical and electrical properties of the double-layer film system GeO2–Si3N4 on Ge
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Ge 上双层薄膜系统 GeO2-Si3N4 的机械和电学性能
DOI：
10.1002/pssa.2211010217
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发表时间：
1987
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
I. Neizvestny
中科院分区：
文献类型：
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作者：
E. B. Gorokhov;I. G. Kosulina;S. Pokrovskaya;I. Neizvestny
研制了具有双层介质（二氧化锗、氮化硅）的锗miss结构。研究了介质层裂纹产生的条件。在所研究的组织中观察到两种裂纹：在基体晶向< 112 >的取向裂纹和非取向裂纹。结果表明，薄膜开裂的性质取决于二氧化锗薄膜的粘弹性，而二氧化锗薄膜的粘弹性决定了氮化硅与基体机械连接的硬度。在700 ~ 750℃的温度下，由于SiO2和Ge3N4在界面处发生反应，导致SiO2和Ge3N4稀释过程中，GeO2层粘度增加。这是随着ge2厚度的增加或在其退火过程中，Si3N4的裂纹类型由无取向裂纹转变为取向裂纹的原因，也是裂纹形成的临界膜厚度随着ge2厚度的增加而下降的原因。研究了Ge-GeO2-Si3N4-Al MIS-结构的一般电学性能。
Germanium MIS-structures with a double-layer dielectric (germanium dioxide, silicon nitride) are developed. Conditions of crack appearance in the dielectric layer are investigated. In the structures under study two kinds of cracks are observed: oriented ones in crystalline directions 〈112〉 of the substrate and non-oriented ones. It is shown that the character of film cracking depends on the hardness of the mechanical connection of Si3N4 with the substrate conditioned by viscoelastic properties of the germanium dioxide film. The GeO2 layer viscosity is found to increase during the dilution of SiO2 and Ge3N4 resulting from the reaction between GeO2 and Si3N4 at their interfaces at 700 to 750 °C. This is the cause of changing the cracking type in Si3N4 from the non-oriented to the oriented one on dccreasing GeO2 thickness in Ge-GeO2-Si3N4 structures or during their annealing as well as of the fall of the critical film thickness for crack formation with the thickness increase of GeO2. The general electrical properties of Ge–GeO2–Si3N4–Al MIS- structures are investigated.
Germanium-MIS-Strukturen mit einem Doppelschicht-Dielektrikum (Germaniumdioxid, Silizium-nitrid) werden entwickelt. Die Bedingungen fur das Auftreten von Rissen in der dielektrischen Schirht wcrden untersucht. In der untersuchten Struktur werden zwei Arten von Rissen beobachtet, in 〈112〉-Kristallrichtungen des Substrats orientierte und nichtorientierte. Es wird gezeigt, das der Charakter der Schichtrisse von der Harte der mechanischen Verbindung des Si3N4 mit dem Substrat abhangt, bedingt durch die viskoelastischen Eigenschaften der Germaniumdioxidschicht. Es wird gefunden, das die GeO2-Schicht wahrend der Verdunnung von SiO2 und Ge3N4 die aus der Reaktion zwischen GeO2, und Si3N4 an ihren Grenzschichten bei 700 bis 750 °C herruhrt, an-wachst. Dies ist der Grund fur die Anderung des Ristyps im Si3N4 vom nichtorientierten zum orientierten nach Abnahme der GeO2-Dicke in der Ge-GeO2-Si3N4-Struktur oder wahrend ihrer Ausheilung sowie auch fur den Abfall der kritischen Schichtdicke fur die Risbildung mit wachsender Schichtdicke von GeO2. Die allgemeinen elektrischcn Eigenschaften der Ge–GeO2–Si3N4–Al–MIS-Strukturen werden ebenfalls untersuoht.