1997 Fiscal Year Annual Research Report
ショットキー接合を用いたトンネル電流制御形薄膜トランジスターの開発
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08555086
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| Research Institution | FUKUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY |
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Principal Investigator |
白藤 純嗣 福井工業大学, 工学部, 教授 (70029065)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 励治 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (60221503)
杉野 隆 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90206417)
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| Keywords | ショットキー障壁 / トンネル電流 / 薄膜トランジスター / ポリシリコン / リ-ク電流 / シリサイド / フラットパネルディスプレイ |
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| Research Abstract |
ショットキー接合を用いたトンネル電流制御形薄膜トランジスター(TFT)の開発研究を行い、次のような結果を得た。
(1)ショットキー接合多結晶シリコンTFTの作製プロセスの改良
我々の提案するトンネル電流制御形TFTではソース/ドレインにショットキー障壁を形成するためPd蒸着を行い、その後250℃でのアニール処理によりシリサイドを形成する。その際、シリサイドがゲート酸化膜側面でも成長し、ゲートとソース/ドレイン間で短絡する問題があった。この問題の解決策として次のような作製プロセスの改良が有効である事がわかった。
・Pd蒸着を行う前に自然酸化膜の除去を行うエッチング時間を長くし、ゲート絶縁膜の側面をオーバーエッチングする事によりPdが側面に直接蒸着されるのを防ぐ。
・Pd蒸着膜厚をシリサイド形成に必用な最小限の厚さに抑える。
(2)pチャネル動作
ショットキー障壁を流れるトンネル電流をゲート電圧により制御するモードのポリシリコンTFTの特性は高い伝達コンダクタンスを示したものの、逆ゲート電圧時のリ-ク電流がドレインからのホールの注入により増加する事が問題となった。しかし、このTFTをpチャネルトランジスターとして動作させた場合、移動度15cm^2/Vs前後で非常にばらつきの少ない値が得られた。このポリシリコンが持つ電子の電界効果移動度が20cm^2/Vsである事から考えて、この値は通常のポリシリコンpチャネルTFTと比べ遜色の無い値である。ショットキー障壁はホールに対しても存在し電界効果移動度を低下させるはずであるが、このことは電子と同じようにホールに対してもトンネル電流の効果が存在している事を示している。
(3)Gate-Four-Probe法を用いたショットキー接合ソース・ドレイン接触抵抗の精密測定
ソース/ドレインにショットキー障壁をもつTFTの接触抵抗をGate-Four-Probe法を用いて精密に測定した。その結果、接触抵抗はゲート電圧の増加に対し指数関数的に減少し、我々が当初から唱えていたトンネル電流のゲート電圧による制御の可能性が改めて確認された。
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