18
18
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
at
tạ
ạo
ol
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2m
mỏ
ỏng
ng
Mô
Mô h
hì
ình
nh Deal
Deal –
–Grove
Grove ph
phù
ùh
hợ
ợp
pr
rấ
ất
tt
tố
ốt
tv
vớ
ới
ik
kế
ết
tqu
quả
ảth
thự
ực
cnghi
nghiệ
ệm
m,
, tr
trừ
ừtrư
trườ
ờng
ng h
hợ
ợp
p
c
cá
ác
cl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2m
mỏ
ỏng
ng dư
dướ
ới
i20 nm
20 nm thu
thu đư
đượ
ợc
ctrong
trong ô
ô xy
xy h
hó
óa
akhô
khô v
vớ
ới
iO
O2
2.
.
V
Vì
ìv
vậ
ậy
y,
, trong
trong c
cá
ác
cl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2d
dà
ày
y,
, ngư
ngườ
ời
ita
ta thư
thườ
ờng
ng l
lấ
ấy
ygi
giá
átr
trị
ịl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2ban
ban đ
đầ
ầu
uX
Xi
i=
=
25 nm
25 nm khi
khi á
áp
pd
dụ
ụng
ng mô
mô h
hì
ình
nh Deal
Deal –
–Grove.
Grove.
C
Cá
ác
cl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2m
mỏ
ỏng
ng đư
đượ
ợc
cd
dù
ùng
ng trong
trong c
cá
ác
clinh
linh ki
kiệ
ện
ntunnel,
tunnel, c
cũ
ũng
ng như
nhưtrong
trong VLSI
VLSI –
–
ULSI
ULSI đi
điệ
ện
ná
áp
pngu
nguồ
ồn
nth
thấ
ấp
p.
.
Ngo
Ngoà
ài
ira
ra,
, c
cũ
ũng
ng c
cầ
ần
nk
kể
ểđ
đế
ến
nl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2t
tự
ựnhiên
nhiên v
vớ
ới
ichi
chiề
ều
ud
dà
ày
y~ 10
~ 10 –
–100
100 Å
Åthư
thườ
ờng
ng
ph
phá
át
ttri
triể
ển
nr
rấ
ất
tnhanh
nhanh trên
trên b
bề
ềm
mặ
ặt
tSi
Si s
sạ
ạch
ch ngay
ngay c
cả
ảở
ởnhi
nhiệ
ệt
tđ
độ
ộkhông
không cao
cao.
.
19
19
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
L
Lớ
ớp
ptunnel SiO
tunnel SiO2
2
So
So s
sá
ánh
nh th
thự
ực
cnghi
nghiệ
ệm
mv
và
àk
kế
ết
tqu
quả
ảmô
mô h
hì
ình
nh Fowler
Fowler –
–Nordheim
Nordheim trong
trong
c
cá
ác
cl
lớ
ớp
ptunnel SiO
tunnel SiO2
2.
.
V
Vớ
ới
ic
cá
ác
cl
lớ
ớp
ptunnel SiO
tunnel SiO2
2không
không d
dà
ày
yhơn
hơn3 nm
3 nm còn
còn c
có
óph
phầ
ần
nđ
đó
óng
ng g
gó
óp
pc
củ
ủa
adòng
dòng
rò
rò b
bổ
ổsung do
sung do cơ
cơch
chế
ếtunnel
tunnel tr
trự
ực
cti
tiế
ếp
p.
.
20
20
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
Ả
Ảnh
nh hi
hiể
ển
nvi
vi đi
điệ
ện
nt
tử
ửtruy
truyề
ền
nqua
qua c
củ
ủa
al
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2.
.
Khi
Khi l
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2m
mỏ
ỏng
ng đi
đi,
, hi
hiệ
ệu
uứ
ứng
ng tunnel
tunnel tăng
tăng lên
lên.
. Tuy
Tuy nhiên
nhiên,
, n
nế
ếu
uchi
chiề
ều
ud
dà
ài
ikênh
kênh d
dẫ
ẫn
ngi
giả
ảm
mxu
xuố
ống
ng,
, c
có
ó
th
thể
ểb
bỏ
ỏqua
qua hi
hiệ
ệu
uứ
ứng
ng tunnel
tunnel –
–l
lạ
ại
ic
có
óth
thể
ểch
chế
ết
tạ
ạo
oc
cá
ác
ctransistor MOS
transistor MOS k
kí
ích
ch thư
thướ
ớc
cnh
nhỏ
ỏv
vớ
ới
il
lớ
ớp
pô
ô xit
xit c
cự
ực
c
c
cử
ửa
ar
rấ
ất
tm
mỏ
ỏng
ng.
.
V
Vớ
ới
ic
cá
ác
cl
lớ
ớp
ptunnel SiO
tunnel SiO2
21,5 nm
1,5 nm t
tầ
ần
ns
số
ốc
cắ
ắt
tc
củ
ủa
aMOSFET
MOSFET lên
lên t
tớ
ới
i150 GHz.
150 GHz.
MOSFET
MOSFET v
vớ
ới
il
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2c
cự
ực
cc
cử
ửa
ad
dà
ày
y1,3 nm
1,3 nm c
có
óm
mậ
ật
tđ
độ
ộdòng
dòng đi
điệ
ện
ntrong
trong kênh
kênh d
dẫ
ẫn
n1,8
1,8 mA
mA/mm,
/mm, đ
độ
ộh
hỗ
ỗ
d
dẫ
ẫn
nc
cự
ực
ccao
cao 1,2 S/mm
1,2 S/mm t
tạ
ại
ingu
nguồ
ồn
nnuôi
nuôi 1,5 V.
1,5 V. Đã
Đãc
có
óc
cá
ác
cm
mạ
ạch
ch VLSI
VLSI v
vớ
ới
ingu
nguồ
ồn
nnuôi
nuôi 0,5 V.
0,5 V.
21
21
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
Ô
Ô xy
xy h
hó
óa
anhi
nhi
ệ
ệ
t
t(
(ti
tiế
ếp
p)
)
B
Bả
ảng
ng so
so m
mà
àu
uđ
để
ểđ
đá
ánh
nh gi
giá
áchi
chiề
ều
ud
dà
ày
yl
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2trên
trên đ
đế
ếSi
Si
D
Dự
ựa
atrên
trên m
mẫ
ẫu
uh
hệ
ệgương
gương Fabry
Fabry –
–Perot (
Perot (hai
hai m
mặ
ặt
tgi
giớ
ới
ih
hạ
ạn
nsong
song song
song trên
trên v
và
àdư
dướ
ới
i
c
củ
ủa
al
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2),
), t
tí
ính
nh h
hệ
ệs
số
ốph
phả
ản
nx
xạ
ạ:
: v
vớ
ới
i:
:
Theo Principles of
Semiconductor
Devices, B. Van
Zeghbroeck, 2004
22
22
1/1/2007
1/1/2007 Đ
Đạ
ại h
i họ
ọc B
c Bá
ách khoa H
ch khoa Hà
àN
Nộ
ội
i
C
Cá
ác
cb
bà
ài
it
tậ
ập
pv
ví
íd
dụ
ụ
B
Bà
ài
i1
1:
: X
Xá
ác
cđ
đị
ịnh
nh th
thờ
ời
igian
gian c
cầ
ần
nthi
thiế
ết
tđ
để
ểt
tạ
ạo
ol
lớ
ớp
pô
ô xit
xit SiO
SiO2
2chi
chiề
ều
ud
dà
ày
y0,35
0,35 μ
μm
m trên
trên phi
phiế
ến
nSi
Si đ
đị
ịnh
nh
hư
hướ
ớng
ng (100)
(100) không
không c
có
ól
lớ
ớp
pSiO
SiO2
2ban
ban đ
đầ
ầu
u(
(τ
τ= 0),
= 0), ở
ởnhi
nhiệ
ệt
tđ
độ
ộ1000
1000 °
°C,
C, trong
trong c
cả
ảhai
hai trư
trườ
ờng
ng h
hợ
ợp
pô
ô xy
xy
h
hó
óa
akhô
khô v
và
àẩ
ẩm
m.
.
Gi
Giả
ải
i:
:
X
Xé
ét
ttrư
trườ
ờng
ng h
hợ
ợp
p
ô
ô xy
xy h
hó
óa
aẩ
ẩm
m
.
. Trư
Trướ
ớc
ctiên
tiên,
, ở
ởnhi
nhiệ
ệt
tđ
độ
ộ1000
1000 °
°C
C t
tì
ìm
mc
cá
ác
ch
hệ
ệs
số
ố:
:
Th
Thờ
ời
igian
gian c
cầ
ần
nthi
thiế
ết
tđ
để
ểô
ô xy
xy h
hó
óa
aẩ
ẩm
mkhông
không c
có
ól
lớ
ớp
pô
ô xit
xit ban
ban đ
đầ
ầu
ul
là
à:
:
Tương
Tương t
tự
ự,
, trư
trườ
ờng
ng h
hợ
ợp
p
ô
ô xy
xy h
hó
óa
akhô
khô
cho
cho (B/
(B/A)
A)dry
dry = 0,0859
= 0,0859 μ
μm/h
m/h;
; B
Bdry
dry = 0,01077
= 0,01077 μ
μm
m2
2/h
/h v
và
àth
thờ
ời
i
gian
gian c
cầ
ần
nthi
thiế
ết
tđ
để
ểô
ô xy
xy h
hó
óa
akhô
khô l
là
àt =
t = 15,4 h
15,4 h hay
hay 15 h 27 min
15 h 27 min.
.
()
h
m
K
eV
eV
h
m
kT
eV
h
m
A
B
wet
μμμ
32.1
273100010617,8
93,1
exp108,5
93,1
exp108,5
5
77 =
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛×
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛×=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛×=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
() ()
h
m
K
eV
eV
h
m
kT
eV
h
m
Bwet
2
5
22 291,0
273100010617,8
71,0
exp188
71,0
exp188
μμμ
=
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛×
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
−
(
)
shayh
h
m
m
h
m
m
B
X
AB
X
toxox 10min4169,0
291,0
35,0
32,1
35,0
/2
2
2=+=+=
μ
μ
μ
μ