1998 Fiscal Year Annual Research Report
XeアシストMPCVDによる高品質ダイヤモンド薄膜の作製とMISFET応用
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10450124
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
牧 哲朗 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (80273605)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 猛 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (80153617)
藤井 龍彦 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (40238530)
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| Keywords | ダイヤモンド薄膜 / CVD / Xe添加効果 / MISFET / フッ化物 / プラズマ損傷 |
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| Research Abstract |
1. Xe添加によるCH_4/H_2系マイクロ波プラズマCVDダイヤモンド成長機構の評価を行った.
Xeの添加効果を抽出するために,添加ガスとして,Arを用いたものと比較検討を行った.CH_4/H_2系マイクロ波プラズマCVDにArを添加した場合も,プラズマ電子密度の増加,堆積速度の向上がみられたが,ダイヤモンド堆積膜の評価により,非ダイヤモンド成分の増加が確認された.これはXe添加の場合は低下したプラズマ電子温度が,Ar添加の場合は増加したことと関連している.Ar添加の場合,非ダイヤモンド成分の原因になるCH_2ラジカルの生成を行うのに対し,Xe添加の場合は,ダイヤモンド成長に必要なCH_3ラジカルを選択的に生成することが明らかとなった.これにより,Xe添加した場合,プラズマ損傷を抑制した高品質ダイヤモンド薄膜の作製が可能であると考えられる.
2. フッ化物ゲート絶縁膜を用いることによるダイヤモンド界面安定化の研究を行った.
多元系フッ化物ゲート絶縁膜を用いることにより,ダイヤモンド界面に対する各構成元素の役割を評価した.多元系フッ化物に(Ba,Ca)F_2を用い,各構成元素の組成を変化させることにより,ダイヤモンド界面の評価を行った.その結果,Baの組成比を上げるにしたがって,界面準位密度の減少が確認された.これにより,構成元素に,酸素(界面準位の原因となる)との反応性の高いものを選ぶことがダイヤモンド界面安定化に有効であることが明らかとなった.
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[Publications] Tetsuro Maki: "Effects of Oxygen Added to Reagent Gas on Diamond Thin Film Growth" Diamond Films and Technology. 8. 1-7 (1998)
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[Publications] Ken-ichi Sugahara: "Diagnosis of Microwave Plasma CVD for Diamond Growth by Plasma Impedance Measurement" Diamond Films and Technology. 8. 9-17 (1998)
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[Publications] Young Yun: "Electrical Stabilization of Diamond MIS Interface and MISFETs by Ultrahigh-Vacuum Process" Proc.of the Mater.Res.Soc.Symp.512. 217-222 (1998)
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[Publications] Takeshi Hosomi: "Role of Xenon Additive in Microwave Plasma-Assisted (H_2+CH_4) Chemical Vapor Deposition for Diamond Thin Film Growth" J.Appl.Phys.84. 6059-6063 (1998)
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[Publications] Young.Yun: "Electrical Properties of Al/CaF_2/i-Diamond Metal-Insulator-Semiconductor Fabricated by Ultrahigh-Vacuum Process" Jpn.J.Appl.Phys.37. L1293-L1296 (1998)
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[Publications] Hiroyuki Tanaka: "Improved Stability of Metal-Insulator-Diamond Semiconductor Interface by Employing BaF_2 Insulator Film" Jpn.J.Appl.Phys.37. L1444-L1447 (1998)
