超薄原子層堆積二酸化ハフニウムによるメソ多孔性多層における細孔充填の光学的キャラクタリゼーション【JST・京大機械翻訳】

Kovacs Andras; Mescheder Ulrich

文献

J-GLOBAL ID：201802214069864243 整理番号：18A1008232

超薄原子層堆積二酸化ハフニウムによるメソ多孔性多層における細孔充填の光学的キャラクタリゼーション【JST・京大機械翻訳】

Optical characterization of pore filling in mesoporous multilayers by ultrathin atomic layer deposited hafnium dioxide

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巻： 36 号： 3 ページ： 031508-031508-8 発行年： 2018年
JST資料番号： C0789B ISSN： 0734-2101 CODEN： JVTAD6 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)

メソ多孔性シリコン(Si)層における細孔充填のキャラクタリゼーションのための光学技術を提示した。この技術を適用して,熱原子層蒸着(ALD)により作製した超薄二酸化ハフニウム(HfO_2)による細孔充填を解析した。この技術は,結晶Siの電気化学エッチングにより生成されたメソ多孔性多層を用いて,対応する反射スペクトルの小さな帯域幅をもつルゲートフィルタを形成する。超薄二酸化ハフニウムALD層の多孔質材料への細孔充填と浸透深さを,有効媒質近似を用いてフィルタ特性の測定スペクトルピークシフトから導出した。多層フィルタの光学モデリングを用いて,超薄二酸化ハフニウム層の浸透深さが,スペクトルピークシフトに及ぼすメソ多孔性Siに及ぼす影響をシミュレートした。シミュレーション結果は,多孔質Siの酸化が青方偏移を引き起こすのに対して,HfO_2による細孔充填は使用したルゲートフィルタスペクトルの赤方偏移を引き起こすことを示した。これらのスペクトルシフトは個々のメソポーラス層の対応する屈折率変化の結果である。新しく調製したルゲートフィルタを熱ALDにより被覆したものと比較した実験結果は,ピークの青方偏移とその結果,酸化による細孔表面の変換が最初の数ALDプロセスサイクルで支配的であり,表面酸化が約8ALDサイクル後に完了することを示した。メソ細孔の有効HfO_2被覆の指標であるスペクトルピーク位置の赤方偏移が8サイクル後に起こり始めた。さらなるALDサイクルは飽和まで連続的に赤方偏移を増加させ,さらにALDはルゲートフィルタの光学スペクトルをさらに変化させない。この飽和は最小細孔の完全な細孔シーリングに関係している。細孔径分布と細孔被覆厚さの飽和を比較し,細孔充填を評価した。4~8nmの範囲の細孔径を有するメソ多孔性Si中のALD HfO_2で得られた結果は,提案した光学特性化法がメソ多孔性材料中のALDステップを研究するのに十分敏感であることを示した。(翻訳著者抄録)【JST・京大機械翻訳】

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酸化物薄膜

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