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界面反応の物理・化学

界面反应的物理和化学

基本信息

批准号：
02232106
负责人：
大泊巌
金额：
$ 29.5万
依托单位：
Waseda University
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 1991
项目状态：
已结题

项目摘要

コンタクト抵抗率の低減とコンタクト構造の安定性向上というデバイスの高集積化に伴う電極形成時の問題について、「界面反応の物理・化学」という視点から研究を行い、以下の成果を得ている。(I)コンタクト抵抗率の抵減・ショットキ-障壁高さ(SBH)の抵減(1)金属ー半導体界面のSBHの面内分布を測定するため、弾道電子放射顕微鏡による界面評価技術の開発を進めた。また、顕微光応答法によって、Au/Pt/Ti/GaAs構造の微視的な電気的性質を解明した。(2)金属ー半導体界面の原子スケ-ルでの構造制御を達成するために、エレクトロマイグレ-ションを用いた界面形成法を提案した。また3CーSiC基板を用いて、原子層エピタキシ-の必要条件である自動堆積停止(selfーlimiting)を初めて観察した。・界面介在物の除去(1)Si結晶表面をどの程度清浄化できるのかとの視点に立って、Si(111)ー7x7構造形成のダイナミクスを解明した。その結果、酸素原子の存在が7x7構造形成の発端となることを見いだした。(2)Si酸化の微視的構造を解明するために進めてきた、第一原理に立脚したabーinitio全エネルギ-および力の計算の第一段階が終了した。(3)Si清浄表面の酸化初期過程において、基底状態の酸素分子(三重項状態)および励起状態である最低一重項状態の酸素分子による反応機構の解明を進めた。(4)実用的な観点から、コンタクトホ-ル底部の清浄化の方法を検討した。(II)コンタクト構造の安定性向上・熱力学的安定性(1)応力が構造不安定をもたらす可能性に着目し、熱処理に伴って誘起される内部応力に起因する界面反応を、RBSによって評価した。さらに電界ストレスがAl/Si界面反応に及ぼす影響を検討した。(2)低抵抗化を図ることを目的に用いられる金属間化合物膜について、Siとの界面安定性を検討し、さらに拡散バリヤとしてTiN膜を用いた場合に界面反応の挙動を解明した。(3)構造安定性に及ぼす界面の役割の知見を得るため、格子整合性の良い系であるαーSn/InSbヘテロ接合について、検討を行った。・速度論的安定性(1)積層界面の安定化に寄与する因子として不整合転移の導入と歪超格子にみられる擬形態とに着目し、それぞれの系についての実験ならびに理論的検討を進めた。(2)金属ー半導体界面の反応を、高エネルギ-電子による照射損傷構造発達過程から評価した。・界面構造のダイナミクス異なる物性をもつ系の界面の構造の安定性、とくに原子拡散に対する界面・格子の安定性を非平衡熱力学的現象論並びに原子模型(非線形力学)によって定式化し、解析した。

The research on the decrease of resistivity and the stability of structure is carried out, and the following results are obtained. (I)(1) Determination of in-plane distribution of SBH at metal-semiconductor interface;(2) Development of interface evaluation technique for electron emission microscopy; The Weishi app of Au/Pt/Ti/GaAs structure is used to explain the electric properties of Au/Pt/Ti/GaAs structure. (2)A new method for the formation of atomic interfaces between metals and semiconductors is proposed. The necessary conditions for the use of 3C-SiC substrates and the self-limiting of atomic layers are initially observed. (1)Si crystal surface to a higher degree of clarity, Si(111) 7 x 7 structure formation and the formation of a clear solution. As a result, the existence of acid atoms leads to the formation of 7 x 7 structures. (2)Si The structure of acidification Weishi app is explained in detail, and the first stage of calculation of the first principle is completed. (3)Si During the initial stage of acidification of the surface, the acid molecule in the basal state (triplet state) and the acid molecule in the lowest triplet state (excitation state) are dissolved. (4)The method of cleaning the bottom of the house is discussed. (II)Structural stability upward·thermodynamic stability (1) structural instability caused by stress, interface reaction due to induced internal stress during heat treatment, RBS evaluation. The influence of Al/Si interface on the electrical field is discussed. (2)The interface stability of intermetallic compound film and silicon film is studied and the interface reaction is explained when TiN film is used. (3)Knowledge of structural stability and interface service is gained, and a good system of lattice integration is required for α-Sn/InSb interface joints. The stability of velocity theory (1) The stability factor of laminated interface, the introduction of non-conformity, the pseudo-morphology, the system and the theoretical analysis. (2)Review of the development process of radiation damage structures in metal-semiconductor interfaces Interface structure, physical properties, structural stability, atomic dispersion, interface lattice stability, phenomenological theory of non-equilibrium thermodynamics, and atomic model (non-linear mechanics).