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The electrical characteristics and annealing effects of tunneling dielectrics stacked with SiO₂ and Si3N4 were investigated. I-V characteristics of band gap engineered tunneling gate stacks consisted of Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄(NON), SiO₂/Si₃N₄/SiO₂ (ONO) dielectrics were evaluated and compared with SiO2 single layer using the MOS (metal-oxide-semiconductor) capacitor structure. The leakage currents of engineered tunneling barriers (ONO, NON stacks) are lower than that of the conventional SiO₂ single layer at low electrical field. Meanwhile, the engineered tunneling barriers have larger tunneling current at high electrical field. Furthermore, the increased tunneling current through engineered tunneling barriers related to high speed operation can be achieved by annealing processes.

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