|
シリコンカーバイド上の結晶化シリコン酸窒化超薄膜(以下SiON/SiC)を再現性よく作製する方法を確立させた。このSiON/SiCを実用化に検討するために、界面のバンドオフセット構造を軟X線吸収及び発光分光法を用いて調べた。その結果、理想的なシリコン酸化膜/SiC界面のバンドオフセット構造とほぼ同等なものが実現化されていることが明らかになった。絶縁膜/SiC界面でこのような理想的なバンドオフセット構造が実現された前例は無く、非常に意義のある結果が得られた。この結果の一部は固体物理誌に発表している(研究発表欄を参照)。また、実際の界面構造を原子レベルで明らかにするために、高エネルギー加速器研究機構において、放射光X線回折による界面構造の研究を行った。高い精度でSiON/SiCの界面構造を決定することに成功した。得られた構造から、SiC基板表面の格子緩和は小さく、原子レベルで急峻な界面構造が実現していることが分かった。この結果は本研究代表者が電子回折法による構造解析を行った結果と一致することが分かった。Sicを用いた半導体デバイスの実用化に向けた研究が盛んに行われてきたが、絶縁膜/SiC界面の界面粗さに起因する界面のキャリア移動度の低減が、問題となっていた。これに対し本研究では、SiON/SiCが理想的な電子状態と界面構造を有することを示すことができた。このような理想界面の実現は報告例が無く、今後この新物質を用いたSiCデバイスの発展を期待させる結果を得ることができた。
|
