酸化物ヘテロ接合界面におけるショットキー障壁高さ変調メカニズムの解明と制御

氧化物异质结界面肖特基势垒高度调制机制的阐明和控制

• 批准号: 08J00499
• 负责人: 簑原 誠人
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00499/
• 关键词: 放射光光電子分光; 酸化物ヘテロ接合; ショットキー障壁; ペロブスカイト型酸化物

ペロブスカイト型酸化物を用いた酸化物デバイスは、従来の半導体デバイスでは得られなかった特有の新規機能が発現する。そのような酸化物デバイス開発において、ショットキー接合界面の空乏層内部のポテンシャル分布を詳細に決定することは非常に意義深い。そこで本研究では、ショットキー障壁高さ変調を引き起こす「界面ダイポール」の有無に起因した界面電子状態を明らかにするため、極性不連続に着目した酸化物ヘテロ接合の空乏層内部のポテンシャル分布を、放射光光電子分光測定を用いて詳細に調べた。その結果、以下のような知見を得た。1.界面ダイポールの有無に伴う空乏層内部のポテンシャル分布について調べるため、無極性/無極性酸化物SrRuO3/Nb:SrTiO3および極性/無極性酸化物La0.6Sr0.4MnO3(LSMO)/Nb:SrTiO3ヘテロ接合について、放射光光電子分光測定を行った。その結果、極性不連続を有するLSMO/Nb:STOでは、界面近傍に急峻なポテンシャル変調層が存在することがわかった。2.極性不連続に伴う、急峻な界面ポテンシャル変調層制御のため、終端面構造を制御したLSMO/Nb:STOヘテロ接合について、放射光光電子分光測定を行った。その結果、La0.6Sr0.40/TiO2層から構成される界面では急峻な界面ポテンシャル変調層が存在するのに対し、MnO2/SrO層から構成される界面では、そのようなポテンシャル変調層が消失することがわかった。以上の結果より、つまり、従来は考慮されていなかった界面構造が、接合特性に重要な役割を果たしていることを実験的に示したものである。本研究より得られた知見は、酸化物ヘテロ接合デバイス開発において、界面構造制御によりデバイス特性のコントロールが可能であるといった非常に重要な設計指針を与えるものである。

The new features of the semiconductor device are developed by using the acid compound. It is very important to determine the distribution of acid in the vacancy layer of the joint interface in detail. In this study, we investigated the influence of the interface electron state on the structure of the interface, and determined the distribution of the interface electron in the depletion layer of the interface by photoelectron spectroscopy. The results are as follows: 1. Interphase transition and transition distribution in the depletion layer, nonpolar/nonpolar acidizing SrRuO3/Nb: SrTiO3 transition and polar/nonpolar acidizing La0.6Sr0.4MnO3(LSMO)/Nb: SrTiO3 transition, emission photoelectron spectroscopy. As a result, polarity does not exist in the LSMO/Nb:STO interface. 2. Polarity independent bonding, sharp interface, modulation layer control, terminal surface structure control, LSMO/Nb:STO bonding, emission photoelectron spectroscopy As a result, the La0.6Sr0.40/TiO2 layer has a sharp interface, and the MnO2/SrO layer has a sharp interface. The above results show that the interface structure and joint characteristics are important for the development of the joint. This study has been conducted to understand the importance of the interface structure and the interface characteristics of the acid and the acid.

项目成果

La_<1-x>Sr_xMnO_3/SrTiO_3界面ショットキー障壁高さの組成依存性

La_<1-x>Sr_xMnO_3/SrTiO_3界面肖特基势垒高度的成分依赖性

• 发表时间: 2008
• 作者: 簑原誠人;他
• 通讯作者: 他

終端面制御したLa_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3/Nb:SrTiO_3ヘテロ接合のポテンシャル深さ分布

终止面控制的La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3/Nb:SrTiO_3异质结的电势深度分布

• 发表时间: 2010
• 作者: 簑原誠人;他
• 通讯作者: 他

The termination dependence of Schottky barrier height for La_<0. 6>Sr_<0. 4>MnO_3/Nb:SrTiO_3 heterojunctions

La_<0 时肖特基势垒高度的终止依赖性。

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Minohara;et al.
• 通讯作者: et al.

Composition dependence of Schottky barrier height for La_<1-x>Sr_xMnO_3/Nb:SrTiO_3 heterojunct

La_<1-x>Sr_xMnO_3/Nb:SrTiO_3异质结肖特基势垒高度的成分依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 簑原誠人;et al.
• 通讯作者: et al.

放射光光電子分光による酸化物スピントンネル接合のポテンシャル深さ分布決定

使用同步辐射光电子能谱测定氧化物自旋隧道结中的电势深度分布

• 发表时间: 2009
• 作者: 簑原誠人;尾嶋正治
• 通讯作者: 尾嶋正治