TiO2/Si MOS構造の作成評価に関する研究

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1.LOCOS技術を用いて作成したサブミクロン-Si MOSFETの微小バイアス電圧領域で観測されるランダムテレグラフノイズ(RTSノイズ)を測定するため、10Hzでの雑音感度-480dBV/Hzの世界最高級高感度アンプを開発した。さらにクライオスタット中に挿入した試料から発生する数10μAのバイアス電流に対してその1/1000程度の電流時系列パルス信号をAD変換しPCに導入するシステムを開発し、実際に温度特性を測定して、データ解析を行った。技術完成度が高い表面準位密度の低い試料では、SiO2内のトラップ準位が1〜2に収まり、それに従ってパルス信号間隔も1〜2種類の時定数を持つ系列に収まること、遷移確率の温度特性とフェルミエネルギーの関係から、トラップの大きさが判ることを明らかにした。この結果は第18回ゆらぎ現象研究会で共同研究中のJ.Sikula教授から招待講演、SPIE第2回ゆらぎとノイズ会議でJanPavelkaから招待講演として発表される。2.カットオフ周波数560GHzの世界最高級HEMT基板であるN型InGaAsヘテロ接合の低周波雑音強度を30-300Kの温度範囲で測定し、素子の電子濃度との関係から1/f雑音指数Hoogeパラメータを導出した。さらにP型ヘテロ接合を結晶成長してN型ヘテロ接合との比較をした。この両者の結果をエネルギー非等分配モデルと対比させた結果、移動度の違いによるHoogeパラメータの温度特性が理論的に明確になった。この結果は第17回国際ゆらぎ現象研究会ICNFで招待論文として発表して注目を集めるとともに、明星大学理工学部紀要にも発表した。