| 研究課題/領域番号 |
62550220
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
村上 浩一 筑波大学, 物質工学系, 助教授 (10116113)
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| 研究分担者 |
升田 公三 筑波大学, 物質工学系, 教授 (90029405)
滝田 宏樹 筑波大学, 物質工学系, 助教授 (00011213)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| キーワード | シリコン / プロセス誘起欠陥 / off-center置換位置N / 不純物 / 電子スピン共鳴 / 界面バリヤ制御 / 線幅温度変化 / 電子準位決定法 |
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| 研究概要 |
各種半導体プロセッシングによってシリコン(Si)結晶中の微小領域に生じる結晶欠陥及び不純物の幾何学的構造、電子構造を知り、且つ、その禁制帯中の電子準位に関する知見を得ることを目的として、界面バリヤ制御電子スピン共鳴法と線幅の温度変化より解析する新しい手法を試みた。後者の手法は、本研究グループが申請課題の研究を行っている過程で新しく見出した方法である。注目したのはSi中のoff-center置換位置Nであり、これはイオン注入及びレーザーアニールによって表面層2000〓内にドープされている。
第一の界面バリヤ電子スピン共鳴法では、まず測定装置の一部を作製し、陽極酸化法等を用いてMOS構造を形成して直接電極に電圧印加する方法を試みた。しかし、この測定では電極面積を大きくとる必要があるため、リーク電流の発生が問題となること、更に、SiO_2とSi界面付近に界面準位が残っているため有効に界面バリヤ制御ができないこと等が明らかとなり、この手法を完成するために解決すべき課題を整理するにとどまった。
新しく考案した第二の手法は、電子スピン共鳴シグナルの線幅の温度変化より、不純物準位と伝導帯間の不対電子の熱的励起とトラップの過程に詳細平衡が成り立つとして、スピン緩和を解析することによって不純物準位を決定するという全く新しい手法である。この方法を提案し、Si中のoff-center置換位置N及びSiC中のN等でその電子準位を決定できることを示し、有効性を明らかにした。
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