| 研究課題/領域番号 |
18H03830
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小池 淳一 東北大学, 工学研究科, 教授 (10261588)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)
2020年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2019年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
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| キーワード | 半導体 / 金属 / 界面 / コンタクト / 抵抗 / コンタクト配線 / トランジスタ / ギャップ準位 / ショットキー障壁高さ / 金属半導体界面 / 接触抵抗 / シリサイド / 酸化物 |
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| 研究成果の概要 |
金属シリサイドの形成速度を抑制するためにCo-Ti添加が有用であることを見出した。CoSiはSiとエピタキシー関係を有し、酸化物を重ねて形成することでSBHを0.7eVから0.3eVに低減できた。また、SiO2の代わりに、バンドオフセットが小さいTiO2およびTiNbO2を用いることで、恒常的に0.3eV程度のSBHを得ることができたが、酸化膜自体の抵抗が高いため、みかけの接触抵抗率が高いままだった。ｎ型GaNに対しては、β-Ga2O3をGaNに形成すると、エピタキシー関係によるDIGSの低減と絶縁性酸化物であることによるMIGSの低減によって、通常より3桁低い接触抵抗率を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属と半導体の界面を整合界面にすることと、バンドオフセットが小さい酸化物を利用することでショットキー障壁高さが低減できるが、、酸化物の抵抗が高いことによる接触抵抗率の高止まりを明確に示した。また、良導体酸化物を利用することの可能性を示した。さらに、GaNにおいて界面構造欠陥由来（DIGS)と金属由来（MIGS)の界面準位を一挙に低減できる酸化物としてβ-Ga2O3の有効性を示した。このように、界面整合性、金属電子の染み出し、界面層の抵抗がSBHと接触抵抗率に及ぼす影響を一つずつ解明し、今後の超微細高速半導体デバイスのコンタクト材料開発の先鞭をつけた。
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