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水平磁場印加表面ホール電位分布測定による半導体薄膜の内部局所物性計測技術の開発

开发通过施加水平磁场测量表面空穴电势分布来测量半导体薄膜内部局部物理性质的技术

基本信息

批准号：
15760022
负责人：
有馬健太
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

次世代の高性能電子デバイスを実現するためには、そこで用いられる各種半導体薄膜の物性、特に、バルク内部のデバイスパラメータを正しく理解することが不可欠である。本申請では、試料水平面内の直交する方向に電流および磁場を印加したときに、ホール効果に伴って現れる表面電位の変化を局所的に計測することによって、電子デバイス用半導体薄膜内部の物性(移動度分布、膜厚分布、ドーパント分布など)をnmオーダーの空間分解能で評価する計測技術の開発を目指して研究を開始した。本研究で得られた実績を下記に記す。1)提案した表面ホール電位の存在を実証するための基礎実験装置を試作した。すなわち、真空中で試料の水平面内に電流と磁場を印加し、その時の表面電位の変化をケルビン法により1mVの精度で計測できるシステムを開発した。2)この基礎実験装置を用いて、異なるキャリアタイプ(n型、p型)を有するシリコンウエハ表面上での電位測定を行った。その結果、電流・磁場印加時に発生する表面電位の変化量が、印加電流に比例すること、さらに、キャリアタイプの違いを反映して、発生する電位の符号が反転する現象を確認した。これにより、表面ホール電位の存在を実証した。3)厚さ100μmのp型SOI(Silicon on Insulator)層を用いて、表面ホール電位測定を行った。得られた表面ホール電位はやはり、印加電流量に比例し、その符号も予想通りであった。これにより、絶縁体基板上の半導体薄膜においても、計測が可能であることを実証した。

In the next generation of high-performance electronics, the physical properties, characteristics and properties of all kinds of semi-bulk thin films for high-performance electronics are very important to understand that they are important. In this application, the current current in the direction of direct current in the horizontal plane, the magnetic field, the Inca magnetic field, the magnetic field, the magnetic field, On the basis of the information on the distribution of the nm system, the space decomposition technology is required to start the research program. The purpose of this study is to keep a record of how to write down. 1) it is proposed that there is an electrical potential on the surface of the equipment. The current and magnetic fields in the horizontal plane of the vacuum atmosphere are measured by the method of measuring the surface potential of the Inca and the vacuum, and the precision of the 1mV is measured. 2) the basic equipment is used to determine the electric potential on the surface of the equipment (type n, type p). The results of the simulation, the current magnetic field of the Inca, the change of the surface potential of the generator, the ratio of the Inca current to the current, the reflection of the signal of the current, the symbol of the electrical potential of the generator, and the confirmation of the symbol of the electric potential of the generator. There is a negative effect on the electric potential of the surface and the surface of the electric field. 3) the thickness of 100 μ m p-type SOI (Silicon on Insulator) is determined by measuring the electric potential of the sensor and the surface temperature. It is necessary to determine the surface voltage ratio, Inca power flow ratio, and symbol to understand the electrical potential ratio. It is possible that the half-body thin film on the body substrate may be affected.