氮钝化SiC MOS界面特性的Gray-Brown法研究的任务书.docx

氮钝化SiCMOS界面特性的Gray-Brown法研究的任务书
任务书：氮钝化SiCMOS界面特性的Gray-Brown法研究
一、研究背景
氮化硅（Si3N4）薄膜作为一种典型的阻挡层，在SiCMOSFET中被广泛应用，具有优异的电氧化性和稳定性。然而，Si3N4薄膜的制备对氮流量和温度等气相条件比较敏感，容易引起界面缺陷和杂质。因此，如何控制氮化硅薄膜的生长、优化界面特性是制备高品质SiCMOSFET的重要研究课题。
Gray-Brown法作为一种常用的非平衡态退火方法，在改善SiCMOSFET界面质量方面具有潜在优势。本研究将结合实验和理论模拟手段，探究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面特性的影响及其机制。
二、研究目的
1.制备氮化硅薄膜，并通过XRD和SEM等手段对其晶体结构、形貌等进行表征；
2.利用MOS结构测量技术，研究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面质量的影响；
3.通过电学测试手段，分析Gray-Brown法改善SiCMOSFET电性能力的机制；
4.采用第一性原理计算方法，探究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面的界面态和能带结构的影响；
5.总结Gray-Brown法改善SiCMOSFET界面质量的关键参数和优化策略。
三、研究内容
1.制备氮化硅/SiC样品：利用反应磁控溅射技术在SiC基底上生长氮化硅薄膜，并通过XRD和SEM等手段对其晶体结构、形貌等进行表征；
2.制备MOS结构：采用光刻技术制备MOS结构，测量其IV特性、C-V特性等；
3.应用Gray-Brown法：采用Gray-Brown法在MOS结构上退火，比较退火前后MOS结构的界面质量和电性能力；
4.第一性原理计算：采用第一性原理计算方法，探究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面的界面态和能带结构的影响；
5.总结分析：总结Gray-Brown法改善SiCMOSFET界面质量的关键参数和优化策略，并提出改进方案。
四、研究方法
1.光刻技术制备MOS结构；
2.反应磁控溅射技术制备氮化硅薄膜，并采用XRD和SEM等手段对其进行表征；
3.利用MOS结构测量技术，研究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面质量的影响；
4.通过电学测试手段，分析Gray-Brown法改善SiCMOSFET电性能力的机制；
5.采用第一性原理计算方法，探究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面的界面态和能带结构的影响；
6.总结分析Gray-Brown法改善SiCMOSFET界面质量的关键参数和优化策略，并提出改进方案。
五、研究进度安排
第1-3个月：制备MOS结构及氮化硅薄膜；
第4-6个月：研究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面质量的影响；
第7-9个月：采用电学测试手段分析Gray-Brown法改善SiCMOSFET电性能力的机制；
第10-12个月：采用第一性原理计算方法探究Gray-Brown法对氮化硅/SiC界面的界面态和能带结构的影响；
第13-15个月：总结分析Gray-Brown法改善SiCMOSFET界面质量的关键参数和优化策略，并提出改进方案；
第16个月：论文撰写。
六、预期成果
1.发表相关论文2篇，其中以第一作者发表SCI论文1篇；
2.提交1份博士学位论文。
七、研究经费
本项目研究经费为50万元，主要用于实验材料的购买、设备的维护以及实验室人员的工资和奖励等。