Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
O vapor on GaN surfaces角谷 正友*; 隅田 真人*; 津田 泰孝; 坂本 徹哉; Sang, L.*; 原田 善之*; 吉越 章隆
Science and Technology of Advanced Materials, 23(1), p.189 - 198, 2022/00
被引用回数：4 パーセンタイル：48.81(Materials Science, Multidisciplinary)GaNは、パワーエレクトロニクスデバイスとして注目される材料である。GaNの表面酸化の理解は、金属-酸化膜-半導体(MOS)デバイスを改善するために重要である。本研究では、GaNの結晶面(+c,-c,m-面)毎の酸化特性を、リアルタイムXPSとDFT-MDシミュレーションによって調べた。その結果、HOとGaN表面との間のスピン相互作用によりHO蒸気が最も高い反応性を示すことがわかった。m面では、化学吸着が支配的であった。本研究は、Al
Ga
N原子層成膜時に意図しない酸化を防ぐために、HOおよびO以外の酸化剤ガスを使用する必要があることを示唆している。
molecule adsorption on polar and 
-plane surfaces of GaN角谷 正友*; 隅田 真人*; 浅井 祐哉*; 田村 亮*; 上殿 明良*; 吉越 章隆
Journal of Physical Chemistry C, 124(46), p.25282 - 25290, 2020/11
被引用回数：11 パーセンタイル：47.05(Chemistry, Physical)O分子ビームによるGaN表面[極性Ga面(+c), N面(-c)および無極性(10
0)()面]の初期酸化をリアルタイム放射光X線光電子分光法およびDFT分子動力学計算によって調べた。三重項Oが+c面のブリッジ位置において解離または化学吸着し、N終端-c面では、O分子は解離化学吸着のみであることが分かった。面では、Oの解離吸着が支配的であるが、極性表面に吸着したO分子の結合長および角度が異なることが分かった。スピンと極性を考慮した計算モデルが金属酸化物とGaNのデバイス界面の理解に有用であることが分かった。
角谷 正友*; 津田 泰孝; 坂本 徹哉*; 隅田 真人*; Sang, L.*; 原田 善之*; 吉越 章隆
no journal, ,
現在のGaN MOSパワーデバイスは+c GaN面上に積層したnpn構造にトレンチやファセットを形成してm面などをチャネルとして動作する。極性構造を持つGaN表面は面方位によって酸素取込が異なるために、酸化物絶縁層を形成する際にできる界面準位も表面方位に依存すると考えられる。界面準位形成メカニズムの解明に向けてGaN表面と酸化ガスとの面方位依存性を検討することは重要となる。我々はGaN結晶表面にさまざまな酸化ガスを照射しながら、その場光電子分光法(XPS)でO 1sスペクトルをリアルタイムに観察し、極性を考慮したGaN表面モデルから化学状態の考察を行った。
角谷 正友*; 津田 泰孝; 隅田 真人*; 吉越 章隆
no journal, ,
高品質な金属-酸化膜-半導体(MOS)構造をGaNで実現するために、酸化過程を明らかにすることを目的として放射光X線光電子分光(XPS)を用いて、HO, O, NO, NOの各種酸化ガス暴露下でのGaN極性表面、m表面の酸化状態を調べた。熱力学的にはHOは酸化力が小さいにもかかわらず反応性が高いことが分かった。NOとNOは酸化力は高いが、酸素の吸着はほとんど起こらなかった。+c面では、OとHOの場合、2つの酸化状態が存在する。初期酸化ではO分子の物理吸着が支配的である。HO分子では、解離と分子状吸着が共存する。GaNのm面では化学吸着が支配的であり、安定なGa-O結合が形成される。これらの状態は、表面上の電子スピンとGaNの極性の両方を考慮した密度汎関数分子動力学計算によるシミュレーションで良く説明できた。
