[发明专利]原子尺度下动态观测III-V族场效应晶体管栅介质失效的方法

摘要

本发明公开了一种原子尺度下动态观测III‑V族场效应晶体管栅介质失效的方法，所述III‑V族是指具有高迁移率材料铟砷化镓。所述方法包括：制备适用于透射电子显微镜的样品和纳米钨探针；将所制得的样品搭载在专用铜网上，将原位样品杆放入透射电子显微镜中；将纳米钨探针与样品栅极接触；然后在纳米钨探针和铜网之间加恒定电场；操作透射电镜实时动态地观测样品形貌和电流变化过程；通过能谱进行局域化学元素分析，与未损坏之前的样品的能谱信息做比较，分析失效原因。本发明能够对器件失效的过程定点定量进行分析，找到失效的位置、状态和其变化过程，分析器件的失效机理，得到解决措施。原位透射电镜的方法无损，实时，有高分辨率，比其他光谱检测先进。

主权项

一种原子尺度下动态观测III‑V族场效应晶体管栅介质失效的方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：1) 透射电镜的样品制样；2）纳米钨探针的制样；3）将步骤1）制备的样品搭载在原位透射电镜（TEM）用的铜网上，将搭载好样品的铜网放入原位样品杆内，再将原位样品杆装入透射电镜腔内；4）将步骤2）制备的纳米探针的尖端与步骤1）制备的样品的栅极接触，在纳米探针与铜网之间加一恒定电场；5）操作原位透射电镜，实时监测样品形貌的变化和随时间的增加电流的变化，并记录；6）在失效微区用能谱在失效微区上进行局域化学元素分析，与未损坏之前的样品能谱信息做比较，判断是否失效。