2016 Fiscal Year Annual Research Report
In-situ analysis of potential distribution around interfaces between metals and semiconductors for the development of power devices
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26420671
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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) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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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 / 電位分布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属電極/半導体界面に電圧を印加するため、サンプル固定、配線および、サンプル薄片化行程を確立した。まず、絶縁体である板状のアルミナの上にTi薄膜を固定する。集束イオンビーム（FIB）装置内部で、金属電極表面にタングステンを蒸着し、FIB-マイクロサンプリング法により金属電極/半導体試料を抽出し、タングステン蒸着によりアルミナ上のTi薄膜の端に固定する。その後、FIBによりTi薄膜と接している金属電極/半導体領域を除去した後、Ti薄膜と金属電極/タングステン蒸着領域の接合部位およびTi薄膜と半導体接合部位を残し、FIBによりTi薄膜を切断する。金属電極/半導体サンプルを加速電圧40 kVのガリウムイオンにより薄片化を行い、最終的に加速電圧0.5 kVのアルゴンビームを照射することによりサンプル表面に形成されたFIBダメージ層（加速電圧40 kVのガリウムイオンにより形成）を除去した。以上のような手順を踏まえることにより、リーク電流を発生させること無く、薄片化した金属電極/半導体界面に電圧を印加させることが可能になる。その後、薄片化したサンプルを電圧印加ホルダーに装着し、金属電極/半導体界面に順バイアスおよび逆バイアスを印加し、電流－電圧曲線を計測した後、電子線ホログラフィーを用いて金属近傍の半導体内部における電位分布の変化から、空乏層厚さと印加電圧との関連をとらえることができた。電位分布については薄片化したサンプルの厚さを見積もることにより定量的な評価も可能であった。
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