| 講演名 | 2022-11-11 ［招待講演］酸窒化膜をゲート絶縁膜に有するSi面4H-SiC MOSFETにおける反転層移動度の評価とモデル化 野口 宗隆(三菱電機), 渡邊 寛(三菱電機), 喜多 浩之(東大), 西川 和康(三菱電機), |
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| 抄録(和) | 本研究では、酸窒化膜をゲート絶縁膜に有するSi面4H-SiC MOSFETの反転層移動度を広範囲のアクセプタ濃度で評価し、反転層移動度を制限する要因のモデル化を検討した。まず、反転層移動度におけるクーロン散乱の影響は、反転層内のキャリア分布が酸化膜/SiC界面に近づくことでその近傍のクーロン散乱源による電子散乱が強まるという視点で統一的に理解できること見出した。さらに、従来のSiにおける電子散乱機構の枠組みに基づき、反転層移動度に対するクーロン散乱の影響度をアクセプタ濃度で制御し、反転層移動度を制限する電子散乱機構を実験的に分離評価する手法を提案した。本手法により、反転層移動度を制限する要因は主にフォノン散乱とクーロン散乱であることを見出した。これは、従来のSiにおける枠組みを大きく変更することなく、SiCの反転層移動度が理解できる可能性を示すものである。 |
| 抄録(英) | In this study, the inversion layer mobility of the Si-face 4H-SiC MOSFET with nitrided gate oxide is examined under a wide range of acceptor concentration, and the limiting factors of the inversion layer mobility are modeled on the basis of these results. The effect of Coulomb scattering on the inversion layer mobility can be universally understood that it is increased when the inversion carriers get closer to the SiO2/SiC interface. Moreover, the method to experimentally extract the carrier scattering mechanisms which limit the inversion layer mobility is proposed, where the effect of Coulomb scattering on the inversion layer mobility is controlled by the acceptor concentration. Here, the framework of scattering mechanisms in inversion layer of SiC MOSFETs is assumed to be like that of Si MOSFETs. On the basis of this method, dominant scattering mechanisms which limit the inversion layer mobility of SiC MOSFETs are found to be phonon and Coulomb scatterings. This possibly suggests that the inversion layer mobility of SiC MOSFETs can be modeled without significantly changing the conventional framework of Si MOSFETs. |
| キーワード(和) | SiC / MOSFET / 反転層移動度 / クーロン散乱 / フォノン散乱 / ホール効果測定 |
| キーワード(英) | SiC / MOSFET / inversion layer mobility / Coulomb scattering / phonon scattering / Hall effect measurement |
| 資料番号 | SDM2022-75 |
| 発行日 | 2022-11-03 (SDM) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2022/11/10(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | プロセス・デバイス・回路シミュレーションおよび一般 |
| テーマ（英） | Process, Device, Circuit simulation, etc. |
| 委員長氏名（和） | 大見 俊一郎(東工大) |
| 委員長氏名（英） | Shunichiro Ohmi(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 宇佐美 達矢(日本エーエスエム) |
| 副委員長氏名（英） | Tatsuya Usami(ASM Japan) |
| 幹事氏名（和） | 諏訪 智之(東北大) / 野田 泰史(パナソニック) |
| 幹事氏名（英） | Tomoyuki Suwa(Tohoku Univ.) / Taiji Noda(Panasonic) |
| 幹事補佐氏名（和） | 細井 卓治(関西学院大) / 二瀬 卓也(サンディスク) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takuji Hosoi(Kwansei Gakuin Univ.) / Takuya Futase(SanDisk) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Silicon Device and Materials |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］酸窒化膜をゲート絶縁膜に有するSi面4H-SiC MOSFETにおける反転層移動度の評価とモデル化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Evaluation and Modeling of Inversion Layer Mobility in Si-face 4H-SiC MOSFETs with Nitrided Gate Oxide |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | SiC / SiC |
| キーワード(2)（和/英） | MOSFET / MOSFET |
| キーワード(3)（和/英） | 反転層移動度 / inversion layer mobility |
| キーワード(4)（和/英） | クーロン散乱 / Coulomb scattering |
| キーワード(5)（和/英） | フォノン散乱 / phonon scattering |
| キーワード(6)（和/英） | ホール効果測定 / Hall effect measurement |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 野口 宗隆 / Munetaka Noguchi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社(略称：三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation(略称：Mitsubishi Electric Corp.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 渡邊 寛 / Hiroshi Watanabe |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社(略称：三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation(略称：Mitsubishi Electric Corp.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 喜多 浩之 / Koji Kita |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Tokyo Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 西川 和康 / Kazuyasu Nishikawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社(略称：三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation(略称：Mitsubishi Electric Corp.) |
| 発表年月日 | 2022-11-11 |
| 資料番号 | SDM2022-75 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | SDM-247 |
| ページ範囲 | pp.50-54(SDM), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2022-11-03 (SDM) |