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J-GLOBAL ID：201702222313531444   整理番号：17A0052443

各種SiO₂厚みを持つLa₂O₃/SiO₂/4H-SiC MOSキャパシタにおける漏れ電流メカニズムの検討

Investigation of Leakage Current Mechanisms in La2O3/SiO2/4H-SiC MOS Capacitors with Varied SiO2 Thickness

著者 (5件)： Wang Yucheng (School of Microelectronics, Xidian University, Xi’an, China) ,  Jia Renxu (School of Microelectronics, Xidian University, Xi’an, China) ,  Zhao Yanli (Zhuzhou CSR Times Electric Co., Ltd., Zhuzhou, China) ,  Li Chengzhan (Zhuzhou CSR Times Electric Co., Ltd., Zhuzhou, China) ,  Zhang Yuming (School of Microelectronics, Xidian University, Xi’an, China)
資料名： Journal of Electronic Materials  (Journal of Electronic Materials)
巻： 45  号： 11  ページ： 5600-5605  発行年： 2016年11月 
JST資料番号： D0277B  ISSN： 0361-5235  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,La₂O₃/SiO₂/4H-SiC金属酸化膜半導体(MOS)キャパシタの材料および電気特性を系統的に評価した。様々な厚さ(0nm,3.36nm,5nm,8nm,および30nm)の熱酸化SiO₂を,n型4H-SiC上に原子層蒸着を用いてLa₂O₃で被覆した。積層酸化物は,原子間力顕微鏡法,透過型電子顕微鏡法,およびX線光電子分光法を用いて測定し,MOSキャパシタは,容量-電圧および電流-電圧測定により測定した。この結果は,主ゲート電流漏れメカニズムが,印加電界下でのSiO₂酸化物の厚さに依存することを示した。La₂O₃/SiO₂ MOSキャパシタからの漏れ電流の主なメカニズムは,伝導帯のオフセットが小さいため,Schottky放出メカニズムに従う。対照的に,3.36nmのSiO₂層を有するキャパシタの漏れ電流メカニズムは,ゲート誘電体および界面におけるその高いトラップ電荷密度のためにPoole-Frenkel放出メカニズムに従う。SiO₂層の厚さが8nmに増加すると,E≦5MV/cmのとき,トラップ電荷密度が低く伝導帯オフセットが大きいため,より低い漏れ電流が観察された。電界強度が5MV/cmと5.88MV/cm(30nmSiO₂:4.8M/cm)になると,主漏れ電流メカニズムがFowler-Nordheimトンネリング機構に変わり,La₂O₃/SiO₂積層構造MOSキャパシタの特性を改善することができる。Copyright 2016 The Minerals, Metals & Materials Society Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *薄膜コンデンサ ,  MOS構造 ,  *漏れ電流 ,  酸化ケイ素 ,  *酸化ランタン ,  Schottky障壁 ,  Poole-Frenkel効果 ,  積層構造 ,  Fowler-Nordheimトンネリング
準シソーラス用語： *MOSキャパシタ

著者キーワード (4件)： La2O3 ,  4H-SiC ,  x-ray photoelectron spectroscopy ,  current leakage mechanism

分類 (1件)： 金属-絶縁体-半導体構造  (BM03085X)

タイトルに関連する用語 (7件)： SiO2 ,  厚み ,  La2O3 ,  4H-SiC ,  MOSキャパシタ ,  漏れ電流 ,  メカニズム