シリコン窒化膜の線照射による電子-正孔対発生量評価およびMNOS構造の電荷捕獲現象の解析

Evaluation of number of hole-electron pairs induced by irradiation in silicon-nitride layers and analysis of charge trapping mechanisms in metal-insulator-semiconductor structure with silicon-nitride layers

大西 一功*; 高橋 芳浩*; 小松 茂*; 吉川 正人

Onishi, Kazunori*; Takahashi, Yoshihiro*; not registered; Yoshikawa, Masahito

シリコン窒化膜中で放射線照射により発生する電子-正孔対の発生数を評価する目的で照射中の絶縁膜電流測定システムの構築を行い、その測定結果を検討した。大気中での線照射下での電流を測定した結果、観測電流の大部分は被測定素子近傍の大気の電離に起因することがわかり、照射雰囲気を減圧下にする必要のあることがわかった。真空中においてX線照射による誘起電流を測定した結果、シリコン窒化膜中での電荷発生量の評価が可能となり、その値はシリコン酸化膜中での発生量のほぼ20%であることがわかった。この結果を用いてシリコン酸化膜・窒化膜を絶縁膜としたMIS構造(MNOS構造)の絶縁膜中の電荷発生、捕獲に対するモデルを提案し、線照射によるミッドギャップ電圧の変化について評価し、照射中の電荷捕獲機構について検討を行った。

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