| 研究概要 |
平成13年度には,アクセプタであるホウ素に正孔を供給するため高ホウ素濃度シリコン(H-Si)を低ホウ素濃度シリコン(L-Si)に貼りあわせ,H-Si側に整流性電極を作成し,空乏層によって正孔をL-Si側に押し出し,L-Siのホウ素に捕獲させる方法を試みた.このため,薄い金属膜を介してH-SiとL-Siとを接着する方法を試みた.用いた金属は金で,膜厚は約80μgcm^<-2>である.H-SiとL-Siとに金を蒸着し,金面同士を密着させ,圧力を数10Nmm^<-2>掛け,温度を約400度Cから600度Cに昇温し,接着を試みた.密着した様子をH-SiとL-Siとの外側の面に抵抗性電極を製作し,抵抗値を測定することで判断し,全体の面積の1/10-1/20の面積のみが密着しているに過ぎないことが分かった.
平成14年度は一枚のSiを用いて金属(M)-絶縁体(I)-半導体(S)構造を作り,SとIとの界面の正孔濃度を高める方法を試みた.まず,ホウ素濃度が10^<14>cm^<-3>から10^<16>cm^<-3>のp型Siの片面に濃度およそ10^<19>cm^<-3>でホウ素を熱拡散する.次に両面にSiO_2層を形成するため,酸化炉を用い1000℃で3時間,乾燥酸素を流しつつ酸化する.ホウ素拡散を行っていない側のゲート電極を作る部分だけを残して,酸化膜を除去する.酸化膜の上にゲート電極を作成し,同じ面のSi面上に電荷測定用電極を作る.ホウ素を拡散した面には抵抗性電極を作成する.製作した素子の電気容量-電圧特性を測定し,室温においては理想的なMIS素子から界面の捕獲電荷ぶんだけずれる特性を得た.この素子を室温から低温に冷却しながら電気容量-電圧特性を測定したところ,60K程度までは測定ができたがそれ以下の温度になると電圧を変化させても電気容量はほぼ0pFのまま変化が見られなかった.これは,低温において動作する正孔が存在しなくなったためである.低温においても動作する電荷を発生させるため,LEDにより光を素子に照射する方法を検討している.
|
