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interfaces梅田 享英*; 小杉 良治*; 福田 憲司*; 森下 憲雄*; 大島 武; 江嵜 加奈*; 磯谷 順一*
Materials Science Forum, 717-720, p.427 - 432, 2012/05
被引用回数：8 パーセンタイル：95.33(Materials Science, Multidisciplinary)炭化ケイ素(SiC)半導体を用いた金属-酸化膜(SiO)-半導体(MOS)界面に存在する欠陥等を電気的検出磁気共鳴(EDMR)法を用いて調べた。SiC-SiO界面は、従来のシリコン(Si)-SiO界面と異なり炭素(C)等の不純物の存在が考えられるが、50Kでの低温測定を行うことでCダングリングボンドに起因するP
と呼ばれる欠陥センターやCダングリングボンドが水素や窒素(N)によって終端されたP
センターが観測された。また、MOSデバイスの特性向上を目的にN処理を行った試料では界面付近にNドナーに起因するNhセンターが観測された。このことは、界面にNドナーが導入されることにより界面付近のキャリア(電子)濃度上昇し、その結果、チャンネルの伝導度が高くなることで高品質なMOSデバイスが作製されることを示唆する結果といえる。
interfaces studied by electrically detected magnetic resonance梅田 享英*; 江嵜 加奈*; 小杉 良治*; 福田 憲司*; 大島 武; 森下 憲雄*; 磯谷 順一*
Applied Physics Letters, 99(14), p.142105_1 - 142105_3, 2011/10
被引用回数：50 パーセンタイル：84.63(Physics, Applied)By electrically detected magnetic resonance spectroscopy under low-temperature, the microscopic behavior of nitrogen atoms in the SiC-SiO interface regions of n-channel 4H-Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) was investigated. As a result, it was found that shallow interface states were eliminated by nitrogen atoms located near the interface. Also, nitrogen atoms showed diffusion into the channel region of the MOSFETs, and acted as shallow donors. These two behaviors enable nitrogen atoms to enhance the channel mobility of electrons in SiC MOSFETs.
梅田 享英*; 小杉 良治*; 福田 憲司*; 大島 武; 森下 憲雄; 江嵜 加奈*; 磯谷 順一*
no journal, ,
炭化ケイ素(SiC)半導体を用いた、金属-酸化膜-半導体(MOS)デバイスでは、酸化膜/SiC界面に発生する欠陥により、デバイス特性が低下してしまうという問題がある。今回、この界面に発生する欠陥の起源の同定を行うため、電流検出型の電子スピン共鳴(EDMR)による評価を行った。SiC MOS電界効果トランジスタ(MOSFET)を異なる酸化膜作製条件で作製し、4Kまでの低温でのEDMR測定を行った。その結果、窒化処理や水素化処理により酸化膜を作製したMOSFETでは、欠陥起因のEDMRシグナルが観測されなかったのに対して、乾燥酸素のみで酸化膜を作製した試料からは、炭素のダングリングボンドに起因するシグナルが観測された。乾燥酸素により酸化膜を作製したMOSFETの電気特性が、窒化や水素化処理により向上することと合わせて考えると、炭素ダングリングボンドに起因する欠陥がMOSFET特性に悪影響を与えていることが示唆される。また、それらのMOSFETに
線照射を行い、EDMR測定を行ったところ、水素化処理により作製したMOSFETからは、炭素ダングリングボンド起因のシグナルが観測された、一方、窒化処理では、線照射後も炭素ダングリングボンド起因のシグナルは観測されなかった。このことから水素処理によりダングリングボンドが終端されているが、線照射により結合が切れダングリングボンドは発生したこと、窒化処理は界面そのもの構造をよくし、MOSFET特性の向上に寄与していると帰結できた。
