シリコンキャップアニールによるSiC表面の制御とシリサイドレスコンタクトの研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K05328
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 花房 宏明 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 准教授 (70630763)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 炭化ケイ素 / シリコン / 表面欠陥 / コンタクト / シリコンドーム

研究成果の概要

本研究では炭化ケイ素（SiC）半導体上に堆積した非晶質シリコン(a-Si)層をアニールするシリコンキャップアニール（Silicon-Cap Anneal: SiCA）によりシリサイド化を行わなくとも金属をSiCに接触させるだけでオーミックコンタクトが形成される特異な現象とSiの融点をはるかに下回る温度でSi層がドット化する現象について研究を行った。
SiCAによるSiC表面のエネルギーバンド構造とオーミックコンタクトが形成される状態についてのモデルを示した。また、Siの融点をはるかに下回る温度でSiドットと開口部を持たないシリコンマイクロドーム構造の形成を新たに見出した。

自由記述の分野

半導体デバイス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果は省エネルギー社会の基幹デバイスであるパワー半導体デバイス材料であるシリコンカーバイド半導体において、オーミックコンタクトが形成される表面の理解を深化させた。また、融点をはるかに下回る温度でSi層をドット化・結晶化させる手法の進展はデバイス作製における省エネルギー化を実現しまた、開口部を持たない新しい構造のSiマイクロドームの発見は新たな機械的・光学的新デバイスの実現が期待される。