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2015 年度 実施状況報告書

光電子分光法を用いた極薄SiO2/Si界面の欠陥とアモルファス構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26390072
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

廣瀬 和之  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (00280553)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード界面 / シリコン酸化膜 / MOSFET / アモルファス / 欠陥準位 / 光電子分光
研究実績の概要

p型Si(100)、Si(110)、Si(111)基板上に膜厚1.2-1.3nmのSiO2薄膜をドライ酸化で形成した。これらの試料の価電子帯スペクトルと内殻準位Si1sスペクトル, Si2pスペクトル, O2SスペクトルをX線光電子分光法で、KLLオージェスペクトルをAES電子分光法で、SiK端の吸収端近傍微細構造をX線吸収透過法で測定した。その結果、Si(111)基板上に形成したSiO2膜は他の基板上に形成したSiO2膜と較べて価電子帯と内殻準位O2Sのエネルギー差が小さくなっていること、また推定した光学的誘電率が僅かに小さいこと、構造遷移層に結晶性が残っている事などが分かった。上記のエネルギー差はSiO2酸化膜を特徴づけるランダムネットワーク構造のSi-O-Si結合角を反映することをこれまでに明らかにしていることを踏まえると、Si(111)面の原子構造を反映してSiO2/Si(111)界面近傍に存在する構造遷移層の原子配列はSi-O-Si結合角が小さいという特殊性を有することを示唆している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究成果を国際会議(2nd Int. Symp. Computational Materials and Biological Science)で発表した.

今後の研究の推進方策

これまで明らかにしたSiO2/Si(111)界面近傍の酸化膜の原子配列の特殊性について、第一原理計算によるSi-O-Si結合角度の推定とXPS時間依存測定によるSiO2酸化膜トラップ密度の推定を行う。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] X線光電子分光法におけるチャージアップの帯電補償に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      津吹優太、小林大輔、廣瀬和之
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [学会発表] Evaluation of Dielectric Constant Deduced from Relaxation Energy at SiO2/Si interfaces2015

    • 著者名/発表者名
      M. Moriya, Y. Amano, K. Umeda, D. Kobayashi, T. Yamamoto, H. Nohira, and K. Hirose
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Computational Materials and Biological Sciences
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-02
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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