ガリウムセレンを絶縁膜に用いたガリウムひ素MIS型トランジスタに関する基礎研究

以硒化镓为绝缘膜的砷化镓MIS晶体管的基础研究

• 批准号: 07750341
• 负责人: 岡本 保
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750341/
• 关键词: III-VI族化合物半導体; ガリウムセレン; 欠損性閃亜鉛鉱構造

本研究ではまず,Ga_2Se_3薄膜の抵抗率の評価を行った.その結果,室温における抵抗率は1x10^<-12>S/cm以上と非常に高抵抗であることが明らかとなった.このことからGa_2Se_3薄膜が絶縁膜として有効であることがわかる.また,抵抗率の温度依存性を測定したところ,活性化エネルギー約1.05eVが得られ,報告されているバンドギャップ2.leVの1/2と良く一致した.次にGa_2Se_3薄膜の伝導率制御を行うために,Znド-ピングを試みた.その結果,Znを高濃度にド-ピングしてもGa_2Se_3薄膜は高抵抗であり,伝導率制御は困難であることが明らかとなった.また,ラマン散乱分光法による測定から,Znを高濃度にド-ピングした場合にはZnGa_2Se_4という化合物が形成されていることが明らかとなった.このことから,Znをド-ピングするとGaと置換するが,電荷の中性を保つためにガリウム空孔が増減するという自己補償効果により低抵抗なGa_2Se_3が得られないものと考えられる.欠損性閃亜鉛鉱構造を有するIII-VI族化合物半導体のバルクの研究においても,10%程度まで高濃度ド-ピングしても高抵抗であるという報告がなされており,この系の化合物半導体は伝導率制御は困難であると考えられる.このことは絶縁物として応用する場合には有効であると考えられる.さらに,金属(Al)/Ga_2Se_3/p^+-(001)GaAsというMIS型構造を作製し,C-V測定を行った,Ga_2Se_3層の膜厚依存性より,Ga_2Se_3の比誘電率は約9であるという結果を得た.

在这项研究中，我们首先评估了GA_2SE_3薄膜的电阻率。结果，据揭示了室温下的电阻率极高，在1x10^<-12> s/cm或更多时。这表明GA_2SE_3薄膜作为绝缘膜有效。此外，当测量电阻率的温度依赖性时，获得了约1.05EV的激活能，该激活能与报道的2.LEV的频带间隙很好地匹配。接下来，尝试控制Zn掺杂来控制Ga_2se_3薄膜的电导率。结果，揭示了即使Zn在高浓度下掺杂，GA_2SE_3薄膜具有较高的电阻，因此很难控制电导率。此外，从拉曼散射光谱的测量中，当Zn以高浓度掺杂时，形成了称为Znga_2Se_4的化合物。据透露，这已经实现了。由此，尽管Zn被GA代替，但人们认为，增加或减少镀凝剂孔以保持电荷的中立性的自我补偿效应，由于增加或减少凝胶孔以维持电荷的中性性中立性而导致的自我补偿效应，因此无法获得低电阻GA_2SE_3。在研究大量IIII-VI化合物半导体的锌脾结构有缺陷的研究中，据报道，即使在高浓度约为10％的掺杂时，也很难控制这种类型的化合物半导体的电导率控制。当用作绝缘子时，这被认为是有效的。此外，制造了一种称为Metal（Al）/GA_2SE_3/P^+ - （001）GAA的错误类型结构，并进行了C-V测量值，GA_2SE_3的相对介电常数约为9。