4H-SiC(1-100)表面でのO_2酸化反応シミュレーション

摘要

SiCを用いた MOSFET は次世代パワーデバイスとして期待されているが、SiC/SiO_2界面近傍のトラップ電荷密度が高く、チャネル移動度低下といった性能低下の問題を抱えている。界面近傍のトラップ電荷密度が高い原因の一つに、SiC/SiO_2界面近傍の余剰炭素が指摘されており、電子エネルギー損失分光法でSiO_2/SiC界面近傍で余剰炭素(π*ピーク)の検出が報告されている。このπ*ピークの起源はC-C結合と推定されるが、面方位によってSiC側かSiO_2側か存在する場所が異なることが観測されている[4]。この面方位によって異なるメカニズムの解明を目的とし、現在DFTB (Density Functional Tight Binding)※を用いたSiC表面の酸化反応シミュレーションによってC-C結合生成の位置や反応経路を解析しており、これまでSi面とC面でのNOによる酸窒化反応の解析を行った。今回、トレンチMOSFETのトレンチ壁面である(1-100)面について酸素による酸化反応で生じるC-C結合の生成位置を解析した。