1、合肥工业大学材料科学与工程学院合肥工业大学材料科学与工程学院(School of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology)许育东许育东(Ph.D., Associate Professor)半导体材料（电子材料）与器件工艺（ Semiconductor 白光 LED制造技术（ WLED） 压电材料、铁电材料以及器件 (piezeoelectrics, ferroelectrics)（ 概念、性能、制造和应用技术） 微电子器件（ pn junction, FET）及集成电路（ IC） 集成电路（ IC）的
2、制造工艺（ Oxidation, diffusion, photolithography）Highlights 1:硅平面工艺制造 p-n结二极管知识点：掺杂扩散技术；（恒定 /有限表面源扩散，两步法 ）光刻技术；（图形转换）平面工艺；半导体单晶工艺；半导体器件测试技术；Wafer-晶圆； chip-芯片Highlights 2: IC & MOSFET device N沟道增强型 MOSFET (n-channel enhancement metal-oxide semiconductor field effect transistor) N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结
3、构，它是在 P型半导体上生成一层 SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的 N型区，从 N型区引出电极，一个是漏极 D，一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极 G。 P型半导体称为衬底，用符号 B表示。 Up-to-date progress of MOSFET延伸阅读： 在 MOSFET中常用的栅极绝缘材料的介电常数值为： SiO2 (3.8)， Si3N4 (6.4)， Al2O3 (7.5)。栅绝缘层是 5060nm SiO2 + Si3N4的 MOS器件，称为 MNOFET；栅绝缘层是5060nm SiO2 + Al2O3的 MOS器件，称为 MAOF
4、ET。 提高栅绝缘层的介电常数，可以增大器件的电流，增强器件的驱动能力，使工作速度提高，得以实现超高速集成电路。同时，若采用高介电常数的栅绝缘膜，则也可以适当增加绝缘膜的厚度，以利于改善栅介质薄膜的均匀性。因此，采用高 K材料来制作栅绝缘层，可以大大提高绝缘栅场效应晶体管（ MISFET）的性能。 用高 K材料作为栅绝缘层的场效应晶体管即称为 MFSFET。至于对高介电常数栅极绝缘材料的要求，主要是：介电常数高，并与 Si和 SiO2的黏附性能好。能够很好满足这些要求的高介电常数材料（也称为 高 k材料 ），现在仍在探讨之中。一般，比较受到关注的高 k材料，主要是 10 100（如 PbZr1-xTixO3 PZT, (Ba, Sr)TiO3 BST等）的两类介质材料。其中 ZrO2、 HfO2、 ZrSiO4、 HfSiO4等与硅之间有较好的兼容性和热稳定性。
