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プラズマ窒化技術とAlON/SiO$$_{2}$$積層絶縁膜によるSiC-MOSデバイスの高機能化

Improvement of SiC-MOS devices with plasma nitridation and AlON/SiO$$_{2}$$ stacked dielectrics

渡部 平司*; 景井 悠介*; 小園 幸平*; 桐野 嵩史*; 渡邊 優*; 箕谷 周平*; 中野 佑紀*; 中村 孝*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; 細井 卓治*; 志村 考功*

Watanabe, Heiji*; Kagei, Yusuke*; Kosono, Kohei*; Kirino, Takashi*; Watanabe, Yu*; Mitani, Shuhei*; Nakano, Yuki*; Nakamura, Takashi*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Hosoi, Takuji*; Shimura, Takayoshi*

SiC-MOSFETはノーマリーオフ型の高性能パワーデバイスとして期待されている。しかし、熱酸化SiC-MOS界面には残留炭素等に起因する電気的欠陥が高密度に存在し、チャネル移動度の劣化が著しい。また実用化に向けてゲート絶縁膜の信頼性向上が必須であるが、絶縁劣化機構の詳細な理解には至っていない。われわれはSiC-MOSデバイスの高機能化を目的として、プラズマ窒化技術を応用したMOS界面の高品質化、及び窒化アルミナ(AlON)高誘電率絶縁膜と薄いSiO$$_{2}$$下地層との積層構造による絶縁特性と信頼性向上技術を研究している。本講演では、これらの技術について最近の研究成果を報告する。

SiC-MOSFET's are expected for normally-off-type high performance power devices. Electrical defects due to residual inpurities such as carbon are in the interface of thermally-oxidized SiC-MOS's so that channel mobility is degraded preferentially. Although upgrade of reliability of a gate insulator is necessary for practical use, insulator degradation mechanisms have not well known yet. We are studying high quality MOS interface made by plasma nitridation techniques, upgrade of reliability and insulation by a stuck structure of a high-k insulator (AlON) layer and an SiO$$_{2}$$ underlayer. Recent research results on those subjects are reported in this talk.

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