レ-ザラマン分光法による金属ー半導体界面の評価

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昨年までにIn/GaAs構造において、InとGaAsとの反応により、Inを多く含むIn_XGa_<1-X>Asが多く形成されるほど、電気抵抗は減少すること、またInの堆積前にGaAS表面をHF処理するとInを多く含むIn_XGa_<1-X>Asが形成されやすく、低抵抗化に有効であることを明らかにした。しかし、化合物半導体の表面を化学処理などの方法を用いて処理したとき、半導体あるいは析出物質の経時変化が金属一半導体構造の電気的特性に影響を与えることが考えられる。HF処理を行った場合はAsが比較的短時間で酸化されるが、この現象はAsの表面から進行し、半導体との界面付近が酸化されるのはかなり時間(数時間から数日以上)が経過してからである。たとえばIn/GaAs構造において、GaAs上に堆積させたAsとInとの界面は短時間で酸化が進行しInとの反応が起きにくくなることが考えられる。そこでHF処理を施してから時間が経過した試料に対してInを蒸着し熱処理を行った試料の電気的特性の測定を行った。実験方法及び用いた基板等は前回報告したHF処理を施した試料と同じである。ただし、HF処理後Inの蒸着を行うまでの時間を変化させた。HF処理直後に蒸着を行った試料では低い抵抗値が得られたが時間が長くなるにつれ抵抗値は高くなった。これは析出したAsが酸化されてしまいInと反応するAsが少なくなってしまったこと、及び蒸着In層との間に酸化膜が存在して界面反応が抑制されたことによるためと考えられる。