金属ーGaAsショットキ界面の欠陥と雑音に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02232204
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 鈴木 哲 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (90171230)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 皓司 東北自学, 電気通信研究所, 教授 (30005326)
• Keywords: 雑音 / 金属一半導体界面 / 活性化エネルギ- / 欠陥

Research Abstract

金属ーGaAs界面近傍の欠陥を測定するために、試料温度を変化させながら雑音の測定を行なった。その結果、リアクティブイオンエッチング(RIE)により損傷欠陥が導入された試料の雑音には、100MHz付近に顕著な雑音の温度依存性があり、欠陥準位が熱励起されることに起因するものが含まれていることが分かった。この雑音スペクトラムが再結合雑音と同じスペクトラムを持つと見なして、欠陥の活性化エネルギ-等を求めることが出来ると考えられる。現在までの結果では、欠陥準位が伝導帯中に存在しているかのようなデ-タ-となっている。この原因については、界面に極めて近いところの欠陥による雑音の影響が大きく、比較的深い部分の欠陥の効果を隠しているためと考えられる。そのため、デ-タ-の処理方法の検討を、現在行なっている。
次に、欠陥と雑音の関係について理論的検討を行なった。モデルとして、トンネリングによるトラップの電子捕獲/放出速度を計算する方法を用いた。これらの結果によれば、界面近傍に欠陥が存在する場合には試料の温度を下げるに従い、雑音が増加することや雑音のスペクトラムの傾向等が実験結果と一致することが分かった。また、測定した雑音の絶対値と計算値を比較して欠陥密度を見積もると、10^<20>cm^<ー3>eV^<ー1>オ-ダ-となり、nーGaAs表面に不活性化膜を堆積した場合の界面準位密度の報告例(10^<11>〜10^<14>cm^<ー2>eV^<ー1>)と一致することが分かった。

Research Products

• [Publications] T.Suzuki,H.Shinohara,K.Mizuno,H.P.Roser and R.Titz: "Low Noise GaAs Schottky Diodes for Submillimeter Wave Detector/Mixers" The 3rd AsiaーPacific Microwave Conference Proceedings,Tokyo,Japan,. 1081-1084 (1990)
• [Publications] 鈴木 哲,篠原 博文,工藤 康、藁科 秀男、莅戸 立夫、水野 皓司: "雑音を用いた金属ーGaAs界面近傍の欠陥の測定" 第38回応用物理学会(春). 30a-N2 (1991)