表面光起電力効果を利用したSi表面加工変質層の高感度計測

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650143
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山内 和人 大阪大学, 工学部, 助教授 (10174575)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 泰久 大阪大学, 工学部, 助手 (40252598) ; 山村 和也 大阪大学, 工学部, 助手 (60240074) ; 森 勇藏 大阪大学, 工学部, 教授 (00029125)
• Keywords: SPV / 分光 / 低温 / 半導体 / 起精密加工 / EEM

Research Abstract

液体窒素冷却型のクライオスタットに単色光照射系およびシグナル検出系を組合せ、表面光起電力スペクトロスコピー装置を完成させた。
分光器は、焦点距離150mmタイプのものを2段組合せて用いることによって、必要十分な単色性を得ることができた。シグナル検出部には、ケルベンプローブを用いており、励振部にバイモルフ型のピエゾアクチュエータを用いた。励振のための電気信号を参照信号としたロックイン検出方式によって最小読み取り電圧1mV以下のシグナル検出系を完成させた。
作製した装置では、光源にキセノンランプを用い、十分なフォトンフラックスを得るとともに、液体窒素クライオスタットを用いた冷却により、表面準位に励起されたキャリヤ数が凍結されたこと、および、上記の高感度な検出系との組合せから、化学研磨や、メカニカルケミカルポリッシングなどの超精密加工を施されたSi単結晶表面のスペクトル構造の違いを検出することに成功した。MOS構造などの素子化を伴わない非破壊検査によって、これらの超精密加工面の表面電子構造の違いが検出されたのは始めてであり、新しい知見をもたらすものと期待できる。スペクトルの解析は現在進行中である。