単色陽電子線による金属-半導体界面の電子状態・格子欠陥の研究

利用单色正电子束研究金属-半导体界面的电子态和晶格缺陷

• 批准号: 01650508
• 负责人: 谷川 庄一郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01650508/
• 关键词: 単色陽電子線; 金属-半導体界面; 薄膜の格子欠陥

本研究においては,陽電子消滅法を高度化し,単色陽電子線を発生させ,そのエネルギ-を可変とし,対象試料への深さの関数として,電子状態,格子欠陥分布を調べる方法に改良し,金属-半導体界面の評価,界面反応過程の解明に応用することを目的とした。以下では,研究実績の一例として,TiN/Siへの応用について記す。窒化チタン(TiN)は,Ti単体よりも電気抵抗率が低くかつ高融点の安定な化合物であり,LSI用電極材料として注目されている。反応性スパッタ法によりSi上に形成したTiN膜中の格子欠陥分布の測定と,格子欠陥種の同定を行った。Si(100)面に,800nmの厚さのTiN膜を,DCプレ-ナ・マグネットロン型のスパツタ装置で作製した。2種類の異なる作製条件で成膜したTiNのRBSの結果から,チタンと窒素の比は,1.10,0.98であり,前者の抵抗率は40μΩcmで金色を呈するのに対し,後者の抵抗率は150μΩcmで暗灰色を呈する。単色陽電子線による評価結果は,後者の膜が多量の原子空孔型欠陥を含んでいることを明確に示した。RBSの結果と単色陽電子線による評価とから,後者の膜は多量のチタン空孔を含んでおり,これが高抵抗率の原因であると結論できる。さらに,X線回折による膜の配向の測定から,2種の膜の配向が全く異なっていることが判った。従って2種の膜に対応する成膜条件は,膜中の点欠陥量のみならず,膜の配向をもコントロ-ルしている。成膜の初期とその後の成長時の条件を独立に変化させることにより,膜の配向と膜中欠陥双方の独立なコントロ-ルが可能である。

This study に お い て は, positron elimination method を し empirically, positron 単 color line を 発 raw さ せ, そ の エ ネ ル ギ - を - と し, like sample seaborne へ の deep さ の masato number と し て, electronic state, grid owe 陥 distribution を adjustable べ に improved し る method, metal - semiconductor interface の review 価, interface process of anti 応 の interpret に 応 with す る こ と を purpose と し た. The following で で, research achievement <s:1> one case と て て,TiN/Siへ へ 応 応 is recorded as す by に て て て て て. Smothering the チ タ ン (TiN) は, Ti 単 body よ り も electric 気 low resistance rate が く か つ high melting point の settle な compound で あ り, LSI with electrode material と し て attention さ れ て い る. Method of anti 応 sex ス パ ッ タ に よ り に form on Si し た owe 陥 の grid distribution in TiN film の と, owe 陥 kind の with fixed grid line を っ た. Si (100) face に, 800 nm thick の さ の を "membrane, DC プ レ - ナ · マ グ ネ ッ ト ロ ン type の ス パ ツ で タ device for making し た. Conditions for the 2 kinds の different な る cropping で film-forming し た TiN の RBS の results か ら, チ タ ン と は smothering element の ratio, 1.10, 0.98 で あ り, the former の resistance は 40 mu Ω cm で golden を is す る の に し polices, the latter の resistance rate は 150 mu Ω cm で dark grey を す る. 単 color positron line に よ は 価 る evaluation results, the latter の membrane が の abundant atom empty groove owe 陥 を containing ん で い る こ と を に clearly shown し た. RBS の results と 単 color positron line に よ る review 価 と か ら, the latter の membrane は の abundant チ タ ン empty hole を containing ん で お り, こ れ reason for the high resistance rate の が で あ る と conclusion で き る. さ ら に, X-ray inflexion に よ る membrane の match to the determination of の か ら, two の membrane の match to が く all different な っ て い る こ と が convicted っ た. Two の 従 っ て membrane に 応 seaborne す る は film forming conditions, the amount owed 陥 の point in membrane の み な ら ず, membrane の match to を も コ ン ト ロ - ル し て い る. After early film の と そ の を の conditions independent に の grew up - the さ せ る こ と に よ り, film の match to と membrane in both owe 陥 の independent な コ ン ト ロ - ル が may で あ る.

项目成果

谷川庄一郎: "レプトン応用計測" 日本原子力学会誌. 31. 900-903 (1989)

Shoichiro Tanikawa：“轻子应用测量”日本原子能学会杂志 31. 900-903 (1989)。

谷川庄一郎: "低速陽電子ファクトリ-" 数理科学. 320. 68-72 (1990)

Shoichiro Tanikawa：“慢正电子工厂”数学科学320。68-72（1990）。

A.Uedono and S.Tanigawa: "Positron Study of vacancy-type defects induced by high Si-doping into MBE-grown GaAs" Jpn.J.Appl.Phys.29. L346-348 (1990)

A.Uedono 和 S.Tanikawa：“MBE 生长的 GaAs 中高硅掺杂引起的空位型缺陷的正电子研究”Jpn.J.Appl.Phys.29。

J.L.Lee,K.H.Shim,J.S.Kim,H.M.Park,D.S.Ma,S.Tanigawa and A.Uedono: "Depth profiles of vacancy-type defects in Si^+-implanted GaAs resulting from rapid thermal annealing" J.Appl.Phys.65. 396-398 (1989)

J.L.Lee、K.H.Shim、J.S.Kim、H.M.Park、D.S.Ma、S.Tanikawa 和 A.Uedono：“快速热退火产生的 Si^ 注入 GaAs 中空位型缺陷的深度剖面”J.Appl.Phys.65

上殿明良,谷川庄一郎: "単色陽電子線による半導体の表面・界面近傍の欠陥評価" 応用物理. 58. 918-923 (1989)

Akira Uedono、Shoichiro Tanikawa：“使用单色正电子束评估半导体表面和界面附近的缺陷”应用物理 58. 918-923 (1989)。