SiO2/SiC界面における窒素化学状態の結晶面方位依存性

森 大輔  井上 慧  寺西 秀明  広瀬 隆之  瀧川 亜樹  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J100-C   No.9   pp.377-383
公開日: 2017/08/09
Online ISSN: 1881-0217
論文種別: 論文
専門分野: 半導体材料・デバイス
キーワード: 
4H-SiC,  MOS,  SiO2,  界面,  窒素,  X線光電子分光,  

本文: PDF(1MB)
>>論文を購入


あらまし: 
SiC(000-1)面(C面),SiC(0001)面(Si面)それぞれのSiC/SiO2界面の原子構造を明らかにするため,放射光X線光電子分光(SR-XPS)で界面の窒素とSiの化学状態を評価した.この結果,C面,Si面とも界面に導入された窒素の大部分は三配位のSi3NとしてSiC基板の最上層で極薄い層を形成しており,その量はC面の方が3倍程度多いことがわかった.Si3NはC面,Si面のどちらにおいても界面準位の原因となるSi原子の未結合手を不活性化していると推定される.原子の配列の乱れに由来するSiのサブオキサイドについてもC面の方が多いことがわかった.これは,C面は界面における原子配列の乱れが大きいことを示唆している.これらのSR-XPSの結果から界面の原子構造を推定し,C面,Si面の界面で窒素量が異なる理由について考察した.