2017 Fiscal Year Research-status Report
金属電極/半導体界面に形成されるショットキー障壁のその場観察技術開発
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17K06782
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| Research Institution | Japan Fine Ceramics Center |
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Principal Investigator |
加藤 丈晴 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (90399600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横江 大作 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 技師 (20590079)
吉田 竜視 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 技師 (50595725)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 集束イオンビーム / 界面構造 / 半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属/半導体サンプルのように物理的・化学的な特性が異なる物質により構成された積層材料や複合材料では、集束イオンビーム(FIB)法を用いたTEM観察用試料薄片化が行われている。FIB法では、異種混合材料もしくは細孔を有する多孔質材料でも比較的均一な厚さでTEM観察用薄片試料に仕上げることが可能である。しかしながら、FIB法では、加速電圧数10 kVのガリウム（Ga）イオンにより試料加工面にダメージ層が形成され、詳細な透過型電子顕微鏡（TEM）観察に支障になることがある。さらに、電子線ホログラフィーによる電位分布計測では、FIBダメージ層により電位分布の正確な評価が困難になる場合がある。そのため、加速電圧1 kV以下のアルゴン（Ar）イオンによりFIBよるダメージ層を除去することが必須である。金属/半導体サンプルをTEM断面試料に作製するため、加速電圧40 kVのGaイオンビームを用いて粗加工を実施し、最終的に2 kVのGaイオンビームで薄片化を完了した。その後、FIBダメージ層を除去するため、加速電圧1 kV のArイオンビームから開始し、最終的に0.1 kVのArイオンビームにより仕上げ加工を行った。以上のような試料作製手順により、金属/半導体材料から鮮明な結晶格子像を確認することができた。さらに、電子線ホログラフィー観察から、金属電極近傍の半導体材料内部に電位分布の変化を確認することができた。今後は、電子線ホログラフィー観察による電位分布の定量的な評価のための試料作製技術を確立する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
金属/半導体サンプルについて、FIBによるTEM試料作製後に、TEM試料表面に形成されたFIBダメージ層を加速電圧0.1 kVのArイオンビームにより除去することが可能であることを確認できた。さらに、電子線ホログラフィー観察からその試料を用いて金属/半導体界面の半導体内部に電位分布変化を確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
金属/半導体界面の電位分布の定量的な評価と、金属/半導体界面へ電圧印加した際の電位分布変化の詳細を解析する。さらに、転位や積層欠陥等、半導体内部に結晶欠陥が形成された部位をTEM試料に仕上げる手順を確立させる。
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| Causes of Carryover |
謝金について、研究補助員費用を予定していたが、特に研究補助の必要が無かった。そのため、30万円ほど予算を繰り越した。
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