NO窒化SiC(100) MOSデバイスのリーク伝導機構

Leak current mechanisms in NO-nitrided SiC(100) MOS devices

鈴木 亜沙人*; 中沼 貴澄*; 小林 拓真*; 染谷 満*; 岡本 光央*; 吉越 章隆 ; 志村 考功*; 渡部 平司*

Suzuki, Asato*; Nakanuma, Takato*; Kobayashi, Takuma*; Sometani, Mitsuru*; Okamoto, Mitsuo*; Yoshigoe, Akitaka; Shimura, Takayoshi*; Watanabe, Heiji*

NO窒化SiC(100) MOSデバイスのゲートリーク機構を調査した。25-200Cにおける電流密度-酸化膜電界(Jg-EOX)特性をFowler-Nordheim(FN)およびPoole-Frenkel(PF)伝導を仮定して再現した。NO窒化は移動度向上に有効であるものの、SiO/SiC界面の伝導帯オフセット(EC)を低下させてFN電流増大を招くだけでなく、PF電流の原因欠陥を除去できないことを明らかにした。

Gate leakage mechanism in NO-nitrided SiC(100) MOS devices was investigated. Experimental current density-oxide field characteristics at 25-200C were reproduced assuming Fowler-Nordheim (FN) and Poole-Frenkel (PF) mechanisms. Although NO nitridation is effective in improving the channel mobility of SiC MOSFETs, the nitridation reduces the conduction band offset at the SiO/SiC interface and increases the FN current. Furthermore, it was found that the nitridation cannot remove the defects that cause the PF current.