単色陽電子線による金属ー半導体界面の電子状態・格子欠陥の研究

陽電子消滅による電子状態・格子欠陥の研究は、放射性同位元素からの0〜100keVの白色陽電子をそのまま用いる方法で、バルクの分析法として非常な発展を逐げたが、本研究では、この方法を高度化して単色陽電子線を発生させ,そのエネルギ-を単色のままで可変とし,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として確立させ、金属ー半導体界面の評価,薄膜の評価に応用した。エネルギ-分解能0.5eV,エネルギ-可変領域0.1〜50keV(陽電子の侵入深さ0.5nm〜5μmに対応,陽電子電流10^5e^+/secの性能を有する単色エネルギ-可変陽電子ビ-ムラインを利用して、以下の項目の研究を実施した。(1)イオン注入したSi,GaAsの原子空孔型欠陥の深さ分布および焼鈍過程の測定,(2)Si上に形成したTiN膜,ダイヤモンド膜の欠陥評価,(3)Si上の酸化膜,窒化膜の応力により誘起されたCz‐Si中の酸素の再配列,(4)SiをMBEでド-プしたGaAs膜中のGa空孔の生成・移動と自己補償効果の関連の研究,(5)GaAs中のpn接合の劣化とGa空孔の生成・移動との関連に関する研究,(6)イオン注入によりSiをド-プしたGaAsのRTAのkick out機構or原子空孔機構の決定,(7)硫黄処理したGaAs,GaP表面の欠陥の解析,(8)normal HEMTおよびinverted HEMT中の欠陥解析と電子のmobilityとの関係に関する研究,(9)MOVPEおよびMBEにより形成したZnSe膜の欠陥評価とGaド-プとの関係,(10)MOSFET中の電場勾配の測定,等を実施した。これらの研究の成果は,多数の論文として公表することができた。

陽電子消滅による電子状態・格子欠陥の研究は、放射性同位元素からの0〜100keVの白色陽電子をそのまま用いる方法で、バルクの分析法として非常な発展を逐げたが、本研究では、この方法を高度化して単色陽電子線を発生させ,そのエネルギ-を単色のままで可変とし,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として確立させ、金属ー半導体界面の評価,薄膜の評価に応用した。エネルギ-分解能0.5eV,エネルギ-可変領域0.1〜50keV(陽電子の侵入深さ0.5nm〜5μmに対応,陽電子電流10^5e^+/secの性能を有する単色エネルギ-可変陽電子ビ-ムラインを利用して、以下の項目の研究を実施した。(1)イオン注入したSi,GaAsの原子空孔型欠陥の深さ分布および焼鈍過程の測定,(2)Si上に形成したTiN膜,ダイヤモンド膜の欠陥評価,(3)Si上の酸化膜,窒化膜の応力により誘起されたCz‐Si中の酸素の再配列,(4)SiをMBEでド-プしたGaAs膜中のGa空孔の生成・移動と自己補償効果の関連の研究,(5)GaAs中のpn接合の劣化とGa空孔の生成・移動との関連に関する研究,(6)イオン注入によりSiをド-プしたGaAsのRTAのkick out機構or原子空孔機構の決定,(7)硫黄処理したGaAs,GaP表面の欠陥の解析,(8)normal HEMTおよびinverted HEMT中の欠陥解析と電子のmobilityとの関係に関する研究,(9)MOVPEおよびMBEにより形成したZnSe膜の欠陥評価とGaド-プとの関係,(10)MOSFET中の電場勾配の測定,等を実施した。これらの研究の成果は,多数の論文として公表することができた。