抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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MOMBE法によるSi基板上へのAl
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3膜の形成は,将来の微細MOSFETのhigh-kゲート絶縁材料の候補の一つである。MOCVD法によって十分に絶縁性のある薄いAl
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3膜の成長は難しいが,成長後のアニールにより電気的絶縁性が改善されることが報告された。一方,宇宙空間や原子炉内など,高エネルギー粒子が存在する環境においても正常に動作する半導体デバイスの開発が世界中で行われている。こうした中で,高誘電率材料への応用として,γ-Al
2O
3薄膜の照射損傷を調べることは重要である。本報告では,MOCVDで成長されたエピタキシャルγ-Al
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3薄膜の電子線照射損傷について検討した。そして,Al
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3/Si薄膜を酸化時間を変えて照射損傷に対する効果をDLTS法により評価した。その結果,Al-Al
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3-Si MIS構造の漏れ電流が照射によって減少する傾向にあることがわかった。DLTS(deep level transient spectroscopy)はpn接合の逆バイアス時の空乏層容量の過渡応答を利用して,半導体材料中の結晶欠陥を検出するものであるが,MOS構造でもバイアス条件によって空乏層が形成されることを利用して,MOS構造おける界面準位やバルク本体に導入された格子欠陥の評価にも有効である。本研究でも照射前後に電気的特性と一緒にDLTS測定を行ない,Al
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3/Si界面領域の評価にはDLTS法が有効であることも示した。