光電子分光法による半導体のバンドギャップ内の表面準位の新しい観測方法

利用光电子能谱观察半导体带隙内表面态的新方法

• 批准号: 06239245
• 负责人: 小林 光
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06239245/
• 关键词: X線光電子分光法; 界面準位; MOS; シリコン; InP; バイアス; 欠陥準位; アンチサイト

2〜4nmの極薄板酸化膜を持つ金属/酸化膜/半導体(MOS)デバイスの半導体のバンドギャップ内に存在する界面準位のエネルギー分布を分光学的に直接求める方法を開発した。この方法は,MOSデバイスの表面と裏面にバイアス電圧を印加した状態で金属側から単色化したX線を照射し,金属膜と下地半導体から放出される光電子を観測する方法である。下地半導体の内殻準位のシフト量をバイアス電圧の関数として観測することにより,界面準位のエネルギー分布を求めた。この方法により,一万分の一モノレ-ヤ-以下の界面準位の検出が可能であることが分かった。〈〜3nm白金/酸化膜/p-InP(100)〉MOSデバイスでは,界面準位のエネルギー分布は三つの極大を持っており,アンチサイト欠陥と空孔による欠陥によるものと結論した。この様に不連続なエネルギー分布を持つ界面準位の観測により,Spicer等が提案している統一欠陥モデルを支持した。また,フェルミレベルはAs_<Ga>アンチサイト欠陥に部分的にピニングされていることがわかった。〈〜3nm白金/酸化膜/p-InP(100)〉MOSデバイスの界面準位のエネルギー分布は,酸化膜の作製方法により変化したが,いずれも不連続なエネルギー分布をもち,欠陥準位によるものと結論した。自然酸化膜を持つMOSデバイスでは,バンドギャップの中央近傍に界面準位の極大が観測され,孤立したSiダングリングボンドに帰属した。熱酸化膜を持つMOSデバイスでは,バンドギャップの下方と上方に界面準位の極大が観測され,それぞれSiダングリングボンドがシリコン酸化膜中のシリコン原子及び酸素原子と弱く相互作用したものに帰属した。

2 ~ 4nm thin acidified film on metal/acidified film/semiconductor (MOS) substrate has been developed for direct determination of the distribution of interfacial alignment in the semiconductor substrate by spectroscopy. This method is a method for measuring photoelectrons emitted from MOS films on the surface and inside of the MOS film in the state of high voltage, high color, high X-ray irradiation, and low semiconductor on the metal side. The relationship between the voltage and the inner shell level of the lower semiconductor is determined. The distribution of the interface level is determined. This method is very simple, and the interface level below is very easy to detect. <~ 3nm Platinum/Acidic film/p-InP(100)> MOS profile, interface alignment and distribution of the three largest, the smallest, the largest, the largest This kind of problem is not connected with the problem of distribution, but it is supported by the unified problem of interface alignment. As a result, the number of people in the United States has increased<Ga>. &lt;~ 3nm Platinum/Acidic film/p-InP(100)&gt; MOS film interface alignment and production process of the acidified film are different from each other. Natural acid film is maintained in MOS film, and the maximum interface level near the center of the film is measured, and the silicon film is isolated. The thermal acidified film is composed of a MOS film, a silicon film, and a silicon film.

项目成果

H.Kobayashi: "New methed for determination of energy distribution of surface states in the semiconductor band-gap:XPS measurements under biases" Solid State Commun.92. 249-254 (1994)

H.Kobayashi：“确定半导体带隙中表面态能量分布的新方法：偏置下的 XPS 测量”Solid State Commun.92。

H.Kobayashi: "Improvement in hydragen Photoevolution efficiency for Platinum-depasited indium phosphde electrodes by the removal of surface states" Jpn.J.Appl.Phys.33. 6065-6070 (1994)

H.Kobayashi：“通过去除表面态提高铂脱磷铟磷电极的氢光演化效率”Jpn.J.Appl.Phys.33。

H.Kobayashi: "Energy distribution of surface states in the Si band-gap for MOS diodes obtained from XPS measurements under biases" Surf.Sci.(1995)

H.Kobayashi：“在偏置下通过 XPS 测量获得的 MOS 二极管的 Si 带隙中表面态的能量分布”Surf.Sci.(1995)

H.Kobayashi: "Improvement of n-Si photoelectrochemical cells by the use of acetone + methanol mixtures as electrolyte sdvents" J.Electroanal.Chem.371. 53-58 (1994)

H.Kobayashi：“通过使用丙酮甲醇混合物作为电解质来改进 n-Si 光电化学电池”J.Electroanal.Chem.371。

H.Kobayashi: "Zinc oxide ln-Si junction solar cells produced by spray-pyrolysis method" J.Appl.Phys.77. 1301-1307 (1995)

H.Kobayashi：“喷雾热解法生产的氧化锌In-Si结太阳能电池”J.Appl.Phys.77。