講演抄録/キーワード |
講演名 |
2021-11-12 09:30
[招待講演]炭素欠陥制御に基づくSiC/SiO2界面の高品質化 ○小林拓真(京大/東工大)・奥田貴史・立木馨大・伊藤滉二(京大)・松下雄一郎(東工大)・木本恒暢(京大) SDM2021-60 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2021-60 |
抄録 |
(和) |
SiC MOSFETは電力変換用のパワーデバイスとして有望である。しかしSiC/SiO$_2$界面の高密度欠陥に起因した高いチャネル抵抗が課題である。著者らは、SiC/SiO$_2$構造に高純度Ar熱処理を施すと高密度の炭素原子がSiO$_2$中に拡散することを見出し、界面欠陥が炭素由来であることを指摘した。続いて第一原理に基づき、界面近傍における炭素欠陥の候補を114通り計算し、安定な欠陥の微視的構造、形成エネルギー、および欠陥準位を議論した。以上の結果から、SiCの熱酸化過程で炭素欠陥が不可避に生成する可能性を指摘し、実際に酸化を排除した絶縁膜形成プロセスによりSiC/SiO$_2$界面の欠陥準位密度を10$^{10}$ cm$^{-2}$eV$^{-1}$台まで低減した。 |
(英) |
SiC MOSFETs are promising in high-voltage power applications. However, the performance of MOSFETs has been limited by the defects at/near SiC/SiO$_{2}$ interface. We found that a high density of carbon atoms are detected in SiO$_{2}$ after annealing the interface in high-purity Ar, which provides indirect but unambiguous evidence of carbon defects residing at/near the interface. The atomic structures, formation energies, and electronic levels of candidate defects were calculated based on first principles. We demonstrated that a low interface state density of about 10$^{10}$ cm$^{-2}$eV$^{-1}$ could be obtained by avoiding the oxidation of SiC, which is most likely due to the suppression of carbon defects. |
キーワード |
(和) |
SiC / SiO2 / MOSFET / 界面準位 / / / / |
(英) |
SiC / SiO2 / MOSFET / Interface States / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 121, no. 235, SDM2021-60, pp. 38-42, 2021年11月. |
資料番号 |
SDM2021-60 |
発行日 |
2021-11-04 (SDM) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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