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低エネルギー損失に向けた炭化ケイ素トランジスタの絶縁膜／炭化ケイ素界面の高品質化

提高碳化硅晶体管绝缘膜/碳化硅界面的质量以实现低能量损失

基本信息

批准号：
24560023
负责人：
田岡紀之
金额：
$ 3.49万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24560023/
关键词：
SiC 界面準位遅い準位コンダクタンスカーブ MOS界面

项目摘要

低損失SiC MOSFETの実現に向けて、伝導帯端近傍の界面準位の低減、および、正確な界面特性の評価方法の確立が重要である。そこで、本研究ではAl/Al2O3/SiCゲートスタック構造を持つMOSキャパシタを作製し、C-V法およびコンダクタンス法を用いて、MOS界面特性を詳細に調べた。また、Si MOS界面特性評価は、既に精錬された技術となっていることから、同じ金属/絶縁膜構造を有するSi MOSキャパシタと比較することによって、評価の妥当性、SiC MOS界面の特異性を調べた。また、伝導帯端の界面特性を正確に評価するために、測定温度を変化させ、多数キャリアと界面準位の応答時間を変化させた。SiC MOSキャパシタでは、Si MOSキャパシタと比較して、非常に多量の遅い準位および界面準位が存在することが明らかとなった。一方、コンダクタンスカーブの周波数軸方向への広がりが、SiC MOSでは、Si MOSよりも小さかった。このコンダクタンスカーブの広がりの大きさは、界面に存在する電荷量に対応する。そのため、実験結果から、SiC MOS界面の界面電荷量は、Si MOSと比較して小さいことになる。この結果を説明するためには、Si MOS界面には、遅い準位と界面準位に比較して、多量の固定電荷を考える必要があり、一般的なSi MOS界面の性質からは考え難い。更に、SiC MOSキャパシタとSi MOSキャパシタの伝導帯端近傍に存在する界面準位の性質が異なることが明らかとなった。Si MOSでは、伝導帯端近傍にアクセプタ型の界面準位が存在した。この結果は、一般的なSi MOS界面の性質と一致する。一方で、SiC MOS界面では、ドナー型の界面準位存在することが明らかとなった。この結果は、SiO2/SiC界面における界面準位の性質とも異なる。今後、これらの結果が、本質的に基板材料に起因しているかどうかを明らかにすることが重要であると考えられる。

It is very important to establish the evaluation method of the interface alignment near the conduction band, the interface alignment near the conduction band, and the interface characteristics of the low loss SiC MOSFET. Therefore, in this research, the MOS interface characteristics of the Al/Al2O3/SiC Grundstock structure will be manufactured, the C-V method and the Kondstock method will be used, and the MOS interface characteristics will be adjusted in detail. Si MOS interface characteristics evaluation, both refined technology, the same metal/insulating film structure, Si MOS interface characteristics comparison, evaluation, SiC MOS interface specificity adjustment Correct evaluation of interface characteristics at the end of the conduction band, change of temperature, change of interface alignment and time of response Si-MOS is the most important component of the silicon nitride film. A side, a side, a The amount of charge present at the interface is related to the size of the interface. The interface charge of SiC MOS interface is smaller than that of Si MOS interface. These results are explained in detail below. The Si MOS interface is located at the interface level. The interface level is compared with the fixed charge level. The properties of the Si MOS interface are difficult to investigate. In addition, the SiC MOS layer has different properties near the conduction band. Si MOS has no interface level near the end of the transmission band. The results are consistent with those of general Si MOS interfaces. A square, SiC MOS interface is opposite, and the interface level of the type exists. The results show that the SiO2/SiC interface is different from the SiO2/SiC interface. In the future, the results of this study will be discussed in detail.