| 研究課題/領域番号 |
08555003
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
前田 康二 東京大学, 工学系研究科, 教授 (10107443)
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| 研究分担者 |
長村 俊彦 (株)ユニソク, 科学機器開発研究所, 所長
目良 裕 東京大学, 工学系研究科, 助手 (40219960)
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| キーワード | DLTS / 顕微鏡 / 非接触 / 表面光起電力 / 深い準位 / STM / 過渡応答 / ナノ |
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| 研究概要 |
表面光起電力(SPV)の過渡応答を走査トンネル顕微鏡(STM)を使って検出することにより、ナノメートルスケールの空間分解能でかつ非接触的にDeep Level Transient Spectroscopy(DLTS)測定を行える新しい装置-走査トンネルDLTS顕微鏡-を試作することを目的として、今年度は以下のことを行った。
1.測定原理の理論的検討
トラップ濃度:表面再結合など表面特有のパラメータを消去して表面下の局所的トラップ濃度を求めるためには、SPVの過渡応答変化量とSPVの定常値の比をとればよいことを明らかにした。
空間分解能:STM探針が検出する表面トラップの空間分解能は、トラップ電荷が表面に作る静電ポテンシャルの広がりで決まり、表面からの距離よりも1桁以上小さいことを明らかにした。
2.等温過渡応答時間スペクトルの測定
DLTS温度スペクトルをSTMの探針を使って測定すると、熱膨張による探針の位置ずれにより試料の場所的変動が重なったものが測られてしまう欠点がある。これを回避するため、一定温度でSPVの過渡応答を時間の関数として測定しこれから温度スペクトルと等価な時間スペクトルを求める方法を考案し、この有効性をn-GaAsを試料にして調べた。その結果、良好なショットキー電極が作成できず従来の光等温容量過渡応答分光(Optical ICTS)測定ができない試料でも、非接触の走査トンネルDLTS顕微鏡ならば測定可能であることが実証された。しかし、探針と試料の間隔を制御するフィードバックを働かせると生じる見かけの過渡応答は、トラップの濃度が小さかったり測定したいトラップの過渡応答時定数が適当でないと、SPVの減衰曲線をカーブフィッティング法で注意深く解析しても完全に除去することは困難で、フィードバックを必要としない安定度の高いSTMを使うことが本質的に必要であることが分かった。
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