2014 Fiscal Year Annual Research Report
アモルファスシリコンを用いた欠陥制御型ヘテロジャンクション電極の開発と制御
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25870466
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
花房 宏明 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (70630763)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | オーミックコンタクト / 炭化ケイ素 / ワイドバンドギャップ半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体デバイスにおけるオーミック電極の形成は各々の半導体に合わせた金属を選択する必要がある。省エネルギー高効率パワーデバイスとして注目されている炭化ケイ素半導体（SiC）はバンドギャップが大きいことに起因して良好な電極特性を得ることが困難である。その解決のため、ニッケルとシリコンの合金であるNiSi電極が用いられている。しかし、NiSi層を形成するシリサイド化処理の過程で生ずる余剰の炭素（C）がNiSiとSiCの界面に偏析し、電極剥離や高抵抗化を引き起こす課題がある。その解決のため、本研究では高濃度に不純物を注入することが可能なアモルファスシリコン（a-Si）半導体中間層の挿入とその欠陥制御により金属/a-Si/SiCヘテロ接合を形成し、バンドポテンシャル制御を行うことで低抵抗電極を形成する研究を進めた。
平成25年度ではヘテロ接合の形成と欠陥制御および結晶化に取り組んだ。また、原理解明のため、加熱処理温度の依存性やX線光電子分光法を用いて解析を行い、欠陥制御a-Si中間層により大幅にポテンシャルエネルギーが低減されていることを明らかにした。
平成26年度では前年度の成果を受け、不純物濃度の依存性に関して研究を進めた。特に、イオン注入やスパッタリング法を用いてa-Si層中の不純物濃度を精密に制御した結果、不純物量に依存する欠陥制御a-Si中間層のフェルミエネルギー変化に対して、電気特性が大きく変化することを見出し、これは提案する欠陥制御a-Si中間層のヘテロ接合により、バンドアライメント制御がなされていることを示している。また、結晶性に関する評価も行った。
研究期間を通じ、金属電極の熱処理を行わずに2x10-6 Ωcm-2という実用に十分耐えうるコンタクト抵抗を実現した。これはSiCデバイスの信頼性や特性向上が期待される。
研究実施計画をもとに、おおよその計画を達成した。
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Research Products
(4 results)
