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J-GLOBAL ID：201202248392376533   整理番号：12A0955348

SiおよびGaAs基板上に作製された金属-酸化物-半導体型コンデンサーにおける周辺電荷によって誘起される低周波静電容量-電圧挙動の観測

Observation of peripheral charge induced low frequency capacitance-voltage behaviour in metal-oxide-semiconductor capacitors on Si and GaAs substrates

著者 (12件)： O’CONNOR E. (Tyndall National Inst., Univ. Coll. Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland) ,  CHERKAOUI K. (Tyndall National Inst., Univ. Coll. Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland) ,  MONAGHAN S. (Tyndall National Inst., Univ. Coll. Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland) ,  O’CONNELL D. (Tyndall National Inst., Univ. Coll. Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland) ,  POVEY I. (Tyndall National Inst., Univ. Coll. Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland) ,  CASEY P. (School of Physical Sciences, Dublin City Univ., Glasnevin, Dublin 9, Ireland) ,  NEWCOMB S. B. (Glebe Scientific Ltd., Newport, County Tipperary, Ireland) ,  GOMENIUK Y. Y. (Lashkaryov Inst. of Semiconductor Physics, National Acad. of Sciences of Ukraine, 41 Prospect Nauki, 03028 Kiev, UKR) ,  PROVENZANO G. (Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica, Universita della Calabria, Via P. Bucci, 41C I-87036 ...) ,  CRUPI F. (Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica, Universita della Calabria, Via P. Bucci, 41C I-87036 ...) ,  HUGHES G. (School of Physical Sciences, Dublin City Univ., Glasnevin, Dublin 9, Ireland) ,  HURLEY P. K. (Tyndall National Inst., Univ. Coll. Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 111  号： 12  ページ： 124104-124104-7  発行年： 2012年06月15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： 本稿では,高誘電定数(ハイ-k)を持つゲート酸化物を組み込んだ金属-酸化物-半導体(MOS)構造を持つコンデンサーの室温における低周波静電容量-電圧(C-V)特性の実験結果を報告する。測定は周波数が2kHzから1MHzのac信号に関して行い,SiあるいはGaAsを基本とするMOS素子ではこのような低周波数域の応答は一般的に期待されない。nおよびpドープのSiおよびGaAs基板に関して,面積およびac信号周波数の関数として求めたCV特性の反転領域の解析から,低周波CV応答の起源は金属ゲート電極によって定義される領域の外の周辺領域における半導体/ハイ-k界面の反転であることが分かった。この効果はハイ-k酸化物表面上のハイ-k酸化物,そして/または残留電荷の変化によって誘起されることが判明した。この効果はSi上のハイ-k層としてMgOあるいはGdSiO_xを組み込んだMOS型コンデンサー,およびGaAs(111B)上のAl₂O₃層において報告されている。NiSi/MgO/Si構造の場合には,p型素子において低周波CV応答が観測されるが,n型素子には存在しないことが分かった。これはMgO酸化物表面上で観測される正電荷(8×10¹⁰cm^-2以上) と矛盾しない。TiN/GdSiO_x/Siから成る構造の場合には,n型素子においては周辺反転効果が観測され,p型素子ではそのような効果が無いことによって確認される。最後に,Au/Ni/Al₂O₃/GaAs(111B)から成る構造の場合には,n型素子においてのみ低周波CV応答が観測される。このことは酸化物の表面,あるいはバルク内の負電荷(3×10¹² cm^-2以上)が周辺反転効果に寄与することを示唆している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *誘電率 ,  *MOS構造 ,  *コンデンサ ,  *容量電圧特性 ,  ケイ素 ,  ヒ化ガリウム ,  化合物半導体 ,  基板 ,  酸化マグネシウム ,  酸化物 ,  ケイ素化合物 ,  ガドリニウム化合物 ,  酸化アルミニウム

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 (12件)： Si ,  GaAs基板 ,  作製 ,  酸化物 ,  コンデンサー ,  周辺 ,  電荷 ,  誘起 ,  低周波 ,  静電容量 ,  挙動 ,  観測