光電子分光法による半導体のハンドギャップ内の界面準位の研究

利用光电子能谱研究半导体手隙中的界面态

• 批准号: 07228247
• 负责人: 小林 光
• 金额: $ 1.34万
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07228247/
• 关键词: X線光電子分光法; 界面準位; MOS; シリコン; InP; GaAs; アンチサイト; 欠陥準位

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を分光学的に直接求める方法を開発し、これについて昨年度に引き続き研究を行った。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。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。熱酸化膜を持つp-InP(100)基盤MOSデバイスでの界面準位のエネルギー分布は、昨年度報告した化学酸化膜を持つデバイスとは異なり、二つの極大を有することが明らかになり、Pアンチサイト欠陥によるものと結論した。熱酸化膜を持つn-GaAs(100)基盤MOSデバイスの界面準位のエネルギー分布は、四つの極大を持っており、Asアンチサイト欠陥およびGaアンチサイト欠陥によるものと結論した。一方、シリコンMOSデバイスでは、硫酸過水酸化・硝酸酸化・塩酸過水酸化により酸化膜を形成して、界面準位の測定を行った。硫酸過水酸化膜を持つデバイスでは0.7eV、0.5eV、0.3eVに、硝酸酸化膜を持つデバイスでは0.7eV、0.5eVに、塩酸過水酸化膜を持つデバイスでは0.5eVに界面準位のピークが存在した。0.7eV(0.3eV)の界面準位はシリコンダングリングボンドが酸化膜中の酸素(シリコン)原子と弱く相互作用したもの、0.5eVの界面準位は孤立したシリコンダングリングボンドによると結論され、シリコンMOSデバイスの界面準位のエネルギー位置はシリコンダングリングボンドの幾何学的構造に依存することが明らかになった。

Metal/Acidized Film/Semiconductor (MOS) デバイスの Semiconductor のバンドギャップ inner surface する interface standard The direct method of finding out the position of spectrometry is to open the 発し and the これについて last year's research was carried out.この method は、MOS デバイスのsurface と内 にバイアス电內をINSuga したstate でmetal side から単Colorization, X-ray irradiation, metal film and ground semiconductor emission, photoelectron measurement, and measurement method.このmethodにより十万分の一モノレ-ヤ-The following interface level の検出がpossibleである. Thermal Acidification Film Holder P-InP (100) Base MOS デバイスでのInterface Level Distribution は、Last Year's Report Chemical Acidification The film's hold is the same as the other one, and the second one is the biggest one.明らかになり、Pアンチサイト陥によるものと Conclusionした. Thermal Acidification Film Holding n-GaAs (100) Substrate MOS Interface Level Distribution は、四つの大をhold っており、As アンチサイト owed陥およびGaアンチサイト owed陥によるものと Conclusion した. On the one hand, シリコンMOS デバイスでは, sulfuric acid peraqueous acidification, nitric acid acidification, hydric acid peraqueous acidification, acidification film formation, and interface level measurement. Sulfuric acid perhydration acidification membrane をhold つデバイスでは 0.7eV, 0.5eV, 0.3eV に, nitric acid acidification membrane をhold つデバイスではThe interface level of 0.7eV, 0.5eV, and fluoric acid perhydrated membranes can be maintained at 0.5eV. The interface level of 0.7eV (0.3eV) is the acid element in the acidified film (シリコン) Atomic weak interaction, 0.5eV interface level, isolation, etc.ダングリングボンドによると Conclusion され、シリコンMOS デバイスのInterface Level のエネルギーposition はシリコンダングリングボンドのgeometric structure にdependence することが明らかになった.

项目成果

Yoshiyuki Yamashita: "Spectroscopic Observation of Interface States of Ultrathin Silicon Oxide." J. APPl. phys.(in press).

Yoshiyuki Yamashita：“超薄二氧化硅界面态的光谱观察”。

Hikaru Kobayashi: "A New Spectroscopic Method for Determination of Energy Distrribution of Interface States in the Semicondustor Band-Gap." J. Electron. spectrosc. Relat. Phenom.(in press).

Hikaru Kobayashi：“一种确定半导体带隙中界面态能量分布的新光谱方法。”

Hikaru Kobayashi: "Energy Distribution of Interface States in the Band-Gap of GaAs Determined from X-Ray Photoelectron Spectra under Biases." Phys. Rev. B.52. 5781-5788 (1995)

Hikaru Kobayashi：“根据偏置下的 X 射线光电子能谱确定 GaAs 带隙中界面态的能量分布。”

Hikaru Kobayashi: "Interface States in the Si Band-Gap Obtained from XPS Meadurements Under Biases." Surface Science. (in press).

Hikaru Kobayashi：“从偏置下的 XPS 测量中获得的 Si 带隙中的界面状态。”