2013 Fiscal Year Annual Research Report
金属／半導体界面における半導体欠陥構造とその周辺電位の直接観察
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23560795
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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, 研究員 (90399600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, その他 (50595725)
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| Keywords | ショットキー障壁 / 金属/半導体界面 / 電子線ホログラフィー / 電圧印加 |
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| Research Abstract |
昨年までに試料作製条件を用いて、金属電極/半導体界面をTEM観察用試料薄片化し、さらに、TEM観察用試料表面のダメージ層を除去するためにアルゴン（Ar）イオンビームを照射し、観察試料膜厚が一定かつ、ダメージレスサンプルに仕上げた。このサンプルについて、3次元解析ホルダーを用いて、金属電極/半導体界面領域の試料厚さ変化がほぼ無しであることを確認した。このようなサンプルを用いて、ピエゾ駆動による電極位置を正確に制御できる電圧印加ホルダーにより、順バイアス、逆バイアスを印加し、電流－電圧測定とともに、電子線ホログラフィーを用いて、金属電極/半導体界面の電位分布を計測した。金属電極近傍の半導体内部における電位分布の変化から、空乏層と電界の変化をとらえることができた。電位分布については定量的な評価も可能であった。さらに、このサンプルを用いて、電子線入射方向と平行に磁場を印加しながら、サンプルにバイアス与えながら電流－電圧測定とともに、電子線ホログラフィー観察による電位分布計測を行うことにより、ホール効果を確認することができた。さらに、半導体内部において、加速電圧数100kVで加速した電子を微小領域に照射すると電子・ホールペアが発生し、微弱な電流が流れる。そのような微弱電流と照射電子の領域から、半導体内部の電子拡散距離に関するデータを得ることができた。
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