絶縁性非晶質薄膜のバンドギャップとボンドギャップの組成局所構造依存性

带隙和键隙对绝缘非晶薄膜成分和局部结构的依赖性

• 批准号: 05750019
• 负责人: 梅津 郁朗
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750019/
• 关键词: ボンドギャップ; バンドギャップ; 酸化ケイ素; 表面; 界面; 光熱偏向分光; 非晶質

半導体及び絶縁体の光学的特性は吸収端近傍に関する研究が主体である。実際、吸収端近傍の振る舞いはバンド構造を知る上での基礎となる。しかし吸収端よりもエネルギーの高い吸収と低い吸収も基礎物性及び応用上重要である。高エネルギー側では固体を形成している結合の結合-反結合状態の分裂幅(ボンドギャップ)を議論することが出来るし、低エネルギー側(サブギャップ)ではデバイスの特性に大きな影響を及ぼす欠陥準位の測定が可能である。この研究では特に従来あまり測定されていないボンドギャップとサブギャップの測定を行った。ボンドギャップはSiO_xに対して分光エリプソから見積もり、酸素と混晶を形成することによりSi-Siの結合エネルギーを増加させていることがわかった。またSi-Si結合に由来するバンドはxが1.5を越えると急激に減少することが確認された。この傾向はP-CVDとスパッタで作成された試料で類似しているが定量的には異なる。P-CVDで作さされた試料には多量の水素が混入していることから水素の効果を取り入れて現在定量的に解析中である。サブギャップの測定は光熱偏向分光法によって行った。従来この方法ではバルクの欠陥の測定が主体である。この方法が表面の吸収に敏感であることは知られているものの半導体一絶縁体界面に応用した例は稀である。ここではTFTへの応用上重要であるa-SiN_x:H/a-Si:H界面の測定を試みた。この結果a-SiN_<1.7>:Hはa-Si:Hの保護膜として優秀であることが分光学的見地から確認された。さらにa-Si:Hの表面欠陥は表面の自然酸化膜の存在によって増加することも分かった。これらの結果は分光学的に興味有るのみでなくTFTの積層構造の最適化に重要な指針を与える。

The optical properties of semiconductors and insulators are mainly studied near the absorption end. In fact, the vibration near the suction end is very important. The basic physical properties and applications of high absorption and low absorption are important. The splitting amplitude of the combination-anticombination state in the high and low solid-state formation is discussed, and it is possible to determine the characteristics of the combination-anticombination state in the low and high solid-state formation. This study was carried out in response to the findings of the study. The Si-Si bond is formed by the addition of SiO_x to the SiO_2-Si bond. Si-Si bond origin is confirmed by x = 1.5, and by excitation reduction. This tendency is similar to that of P-CVD and quantitative variation. P-CVD is used to determine the amount of water in the sample. The method of photothermal deflection spectrometry The method of measurement is the main body. This method is sensitive to surface absorption, and it is useful for semiconductor interfaces. It is important to measure the a-SiN_x:H/a-Si:H interface in TFT. As a result, a-SiN_<1.7>:H is an a-Si:H protective film with excellent optical properties. The surface of a-Si:H is deficient and the existence of natural acidified film on the surface is enhanced. The result is that there are important indicators for optimization of TFT multilayer structure.

项目成果

Keiji Maeda: "Interface State Density of SiNx:H/c-Si MIS Structure" Journal of Non-Crystalline Solids. 164-166. 849-852 (1993)

Keiji Maeda：“SiNx:H/c-Si MIS 结构的界面态密度”非晶固体杂志。

Keiji Maeda: "Depletion laver width in undoped a-Si:H Schottky barrier related by reverse bias photocurrent" Journal of Applied Physics. 75. 1-8 (1994)

Keiji Maeda：“与反向偏压光电流相关的未掺杂 a-Si:H 肖特基势垒中的耗尽层宽度”应用物理学杂志。