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第一原理分子動力学法で生成したアモルファス$$rm SiO_{2}$$/4H-SiC(11-20)原子構造モデル

An Amorphous $$rm SiO_{2}$$/4H-SiC(11-20) interface atomic model generated by first-principals molecular dynamics method

宮下 敦巳; 大沼 敏治*; 土田 秀一*; 吉川 正人

Miyashita, Atsumi; Onuma, Toshiharu*; Tsuchida, Hidekazu*; Yoshikawa, Masahito

SiC半導体デバイスは、従来のデバイスでは動作が困難な極限環境でも使えるデバイスとして期待されている。SiC MOS-FETにおいては、ゲート酸化膜とSiC結晶との界面に多くの欠陥が存在しておりデバイス性能を劣化させている。実験的にそれらを解析することは困難であるため、原子構造モデルを計算機上に生成することで欠陥準位の同定を目指している。近年、4H-SiC(11-20)面で非常に良いチャネル移動度が得られることが報告されたことから、計算機上で当該面上にアモルファス$$rm SiO_{2}({it a}-SiO_{2})$$を生成し、その界面構造を評価した。まず、シリコン240個,炭素120個,酸素228個,水素48個を含む636原子による原子構造モデルに対して、4000K$$cdot$$2ps及び3500K$$cdot$$2psの加熱を行い$$rm SiO_{2}$$層を溶融した後、-1000K/psの速度で室温までの急冷を行い、$$arm-SiO_{2}$$/4H-SiC(11-20)界面原子構造を生成した。$$rm SiO_{2}$$中にはSiダングリングボンド、3配位のO等の欠陥が存在した。界面はほとんどがSi-O結合で接続していたが、他にもSi-Si結合,C-O結合,Si及びCダングリングボンドが観察された。

no abstracts in English

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