原料ガスの選択光励起による高品質窒化シリコンの推積と量子界面構造の形成
通过原料气体的选择性光激发估计高质量氮化硅并形成量子界面结构
基本信息
- 批准号:07750037
- 负责人:
- 金额:$ 0.64万
- 依托单位:
- 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: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:
- 关键词:
项目摘要
本研究では光化学反応の選択性を活用して低温(300〜500℃)で高品質の窒化シリコンを推積し、ゲート絶縁膜として活用しうる優れた量子界面構造を形成することを目的としている。原料にSiH_4とNH_3を用いて、低圧水銀灯を光源とする直接光CVD法により、窒化シリコンを推積する。窒化シリコンの推積における気相反応を「その場観測」し、その解析結果を推積条件にフィードバックすることにより所期の良好な量子界面特性を得た。以下に具体的な結果を示す。[気相反応]推積中の気相反応を時間分析質量分析法により解析した。NH_3/SiH_4ガス組成が小さい場合は気相中にSiH_xラジカルが、中程度のNH_3/SiH_4ガス組成ではSi_xN_yH_zラジカルが、NH_3/SiH_4ガス組成の大きい場合にはNH_2ラジカルが多いことを示した。[量子界面特性]金属/窒化シリコン/シリコン(MIS)構造を形成し、量子界面特性を測定した。気相中にNH_2ラジカルが多く存在する推積条件で窒化シリコンを推積すると、界面準位密度と固定電荷密度とがともに多くなる。気相中にSiH_xラジカルが多くなると窒化シリコン膜の禁制帯幅が減少すると考えられ、量子界面への注入電荷量の増大をまねく。気相中にSi_xN_yH_zラジカルの多い条件で推積すると、界面準位密度は小さくなり、良好な量子界面特性が得られる。[2段階推積]以上の結果をもとに、まず膜厚6nm程度を界面準位密度が最小になる条件で推積し、その後、十分な推積速度の得られる条件で推積する2段階推積により、界面準位密度3×10^<10>cm^<-1>eV^<-1>を示すゲート絶縁膜として有望な窒化シリコン/シリコン量子界面構造を得た。
This study aims to utilize the selectivity of photochemical reactions at low temperatures (300 ~ 500℃) to promote the formation of high-quality photocatalysts, insulating films, and excellent quantum interface structures. For raw materials SiH_4 and NH_3, the use of low pressure mercury lamp as light source and the direct CVD method are discussed. The expected good quantum interface properties are obtained by the inverse analysis of the quantum interface. Specific results are shown below. Time analysis and mass analysis are used to analyze the phase inversion in the extrapolation. NH_3/SiH_4 composition is different from SiH_xN_yH_2 composition in SiH_xN_yH_2 phase and NH_3/SiH_4 composition is different from SiH_xN_yH_2 composition in SiH_4 phase. [Quantum Interface Characteristics] Metal/Chemical Structure Formation and Quantum Interface Characteristics Measurement In phase 2, NH_2 concentration increases with the increase of the density of charge. In phase II, SiH_x concentration increases, and the inhibition band amplitude decreases. In phase II, the quantum interface charge increases. The Si_xN_yH_z concentration in the phase is calculated under various conditions, the interface quasi-potential density is small, and good quantum interface characteristics are obtained. [2-step extrapolation] The above results show that the film thickness is 6nm, the interface potential density is minimum, the interface potential density is 3×10^<10>cm^<-1>eV<-1>, and the quantum interface structure is expected to be obtained.
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M. Yoshimoto: "Deposition mechanism of silicon nitride in direct photo-assisted chemical vapor deposition using a low-pressure Hg lamp" Journal of Electrochemical Society. 142. 1976-1982 (1995)
M. Yoshimoto:“使用低压汞灯的直接光辅助化学气相沉积中氮化硅的沉积机制”《电化学学会杂志》。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
M. Yoshimoto: "Discharge current transient spectroscopy for evaluating traps in insulators" Japanese Journal of Applied Physics. 34. L185-L187 (1995)
M. Yoshimoto:“用于评估绝缘体陷阱的放电电流瞬态光谱”日本应用物理学杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
M. Yoshimoto: "Increase of leakage current and trap density caused by bias stress in silicon nitride prepared by photo-chemical vapor deposition" Japanese Journal of Applied Physics. 34. L371-L374 (1995)
M. Yoshimoto:“通过光化学气相沉积制备的氮化硅中的偏置应力导致漏电流和陷阱密度增加”,《日本应用物理学杂志》。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
M. Yoshimoto: "Interface electronic properties between silicon and silicon nitirde deposited by direct-photochemical vapor deposition" Japanese Journal of Applied Physics. 35(印刷中). (1996)
M. Yoshimoto:“通过直接光化学气相沉积沉积的硅和氮化硅之间的界面电子特性”,《日本应用物理学杂志》35(出版中)。
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