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J-GLOBAL ID：200902283855263568   整理番号：09A1183747

プラズマ支援MBEで成長させたアンチモンドープSnO₂単結晶薄膜の電子輸送特性

Electron transport properties of antimony doped SnO₂ single crystalline thin films grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy

著者 (4件)： WHITE M. E. (Dep. of Materials, Univ. of California, Santa Barbara, California 93106-5050, USA) ,  BIERWAGEN O. (Dep. of Materials, Univ. of California, Santa Barbara, California 93106-5050, USA) ,  TSAI M. Y. (Dep. of Electrical and Computer Engineering, Univ. of California, Santa Barbara, California 93106-9560, USA) ,  SPECK J. S. (Dep. of Materials, Univ. of California, Santa Barbara, California 93106-5050, USA)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 106  号： 9  ページ： 093704  発行年： 2009年11月01日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Sbドープ酸化スズSnO₂:Sb(ATO)を用い,1.0%以下のスズ密度において,n型ドープを制御した。プラズマ支援MBEによりr面サファイア基板上に,意図しないでドープした(UID)SnO₂およびSbをドープしたSnO₂の高品位の単結晶エピタキシャル薄膜を成長させた。膜厚を変えた一連のUID薄膜では,膜厚26nmで電子密度が7.9x10¹⁸cm^-3であったのが1570nmで2.7x10¹⁷cm^-3に減少し,一方移動度は15から103cm²/Vsに増加した。この一連の結果は,Sbドープの効果から意図しないヘテロ界面効果を分離するためにバッファ層が重要であることを示した。Sb密度を一定に保ちつつ,しかもSbドープ層の膜厚を変化させて,確実にバルク電子ドープであるドーピングを行った。バルク電子ドープとSb密度の関係を別の一連の試料で求めた。Sb密度が9.8x10¹⁷から2.8x10²⁰原子/cm³の薄膜の電子密度は1.1x10¹⁸から2.6x10²⁰cm^-3であった。Sb原子密度の増加にともなって移動度と抵抗率が減少し,それぞれ110から36cm²/Vsおよび5.1x10^-2から6.7x10^-4Ωcmになった。Sb密度は2次イオン質量分析で決定した。最も高レベルのSb混入でも,それに起因する好ましく無い影響が全く生じていないことをX線回折および原子間力顕微鏡観察により確認した。温度依存Hall測定からSb電子活性化エネルギーの下限は13.2meVと判定した。さらに4.9x10¹⁹電子/cm³より大きな電子密度の薄膜は縮退してドープされていることが判明した。測定した範囲において,実験の不確実性を考慮しても,100%のドナー効率がSbドープSnO₂で生じていたとの結論を得た。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *酸化スズ ,  基板 ,  *電子密度 ,  *アンチモン ,  *ドーピング ,  MBE成長 ,  半導体薄膜 ,  バッファ層 ,  電気抵抗率 ,  二次イオン質量分析 ,  X線回折 ,  原子間力顕微鏡 ,  *Hall移動度 ,  活性化エネルギー ,  単結晶 ,  膜厚
準シソーラス用語： サファイア基板

分類 (2件)： 半導体結晶の電気伝導  (BM03043X) ,  酸化物薄膜  (BK14050P)

タイトルに関連する用語 (9件)： プラズマ ,  支援 ,  MBE ,  成長 ,  アンチモン ,  ドープ ,  単結晶薄膜 ,  電子 ,  輸送特性