| 研究概要 |
本研究は、シリコントランジスタ中のドナー(あるいはアクセプター)の位置同定、及びドーパントレベルを用いた新しい素子の開発を目指している。20年度は、主に以下の成果があった。
1微細MOSトランジスタにおける単一アクセプターの深さ方向の同定とその解析
ボロンを極低濃度にドープした微細MOSトランジスタの特性を低温にて詳細に調べ、単一のボロンアクセプターを検出し、その深さ方向の位置を定性的に同定することに成功した。(Y.Ono et.al.,Appl.Surf.Sci掲載)。
2MOSトランジスタ中のボロンアクセプタを介したトンネル伝導機構の解明
ボロンをドープした埋め込みチャネル型SOI-MOSトランジスタにおいて、ボロンアクセプタを介する電子伝導が、リンドナーの場合同様に、特異な負性微分伝達コンダクタンスが発現することを見出した。(Y.Ono et.al.,Appl.Surf.Sci掲載)。
3遷移金属に対する基礎実験
リンやボロンといった浅い準位を有するドーパントだけではなく、深い準位を有する遷移金属ドーパントの検討も開始した。マンガンをシリコン中にイオン打ち込みし、その後に熱処理を行うことにより、強磁性が発現することを実験的に示したことを受け、理論計算を行い、界面が極めて重要な役割をしていることを示唆する結果を得た(S.Yabuuchi et.al.,Phys.Rev.Bにて発表予定)。
4チャージポンピング法の基礎実験
ナノスケール極微小ゲートMOSFETを用いてチャージポンピング(CP)法によるMOS界面準位の評価を行った。数十fAと極微小電流であるが,CP電流から比較的容易に単一トラップの検出が可能であることを確認した.また,CP特性の立ち上がり部にゲートパルスに対する過渡現象を見出し,この現象が個々の界面準位のキャリア捕獲断面積を反映しており,トラップ準位のキャリア捕獲・放出過程の観測に有効であると考えられる.
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