Chemical sensitivity of Mo gate MOS capacitors

R.M. Lombardi, R. Aragónª and CINSO– CONICET–CITEFA^b

ª Laboratorio de Películas Delgadas, Facultad de Ingeniería, Paseo Colón 850, 1063, Buenos Aires, Argentina

^b Lasalle 4397, Villa Martelli, Buenos Aires, Argentina e–mail: rlombar@fi.uba.ar

Recibido el 27 de octubre de 2004
Aceptado el 19 de mayo de 2005

Abstract

Mo gate MOS capacitors exhibit a negative shift of their C–V characteristic by up to 240 mV, at 125°C, in response to 1000 ppm hydrogen, in controlled nitrogen atmospheres. The experimental methods for obtaining capacitance and conductance, as a function of polarisation voltage, as well as the relevant equivalent circuits are reviewed. The single–state interface state density, at the semiconductor–dielectric interface, decreases from 2.66 10¹¹ cm^–2e–v^–1, in pure nitrogen, to 2.5 10¹¹cm^–2e–v^–1 in 1000 ppm hydrogen in nitrogen mixtures, at this temperature.

Keywords: MOS device; Mo gate; hydrogen sensitivity.

Resumen

Capacitores MOS con compuertas de Mo exhiben un corrimiento negativo de la característica C–V, de 240mV a 125°C, en respuesta a 1000 ppm de hidrógeno, en atmósfera controlada de nitrógeno. Se resumen los métodos experimentales para obtener capacitancia y conductancia, como función de la tensión de polarización, así como los circuitos equivalentes relevantes. La densidad de estados de interface de nivel único, en la interface dieléctrico–semiconductor, decrece desde 2.66 10¹¹ cm^–2e–v^–1, en nitrógeno puro, hasta 2.5 10¹¹cm^–2 e–v^–1 en 1000 ppm de mezcla de hidrógeno en nitrógeno a esta temperatura.

Descriptores: Dispositivos MOS; compuerta de Mo; sensibilidad a hidrógeno.

PACS: 85.30. De; 85.30. Tv; 73.40. Qv

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References

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