プロセス条件がA1GaN/GaNヘテロMOS構造特性に与える影響

摘要

We have characterized effects of process conditions on Al_2O_3/A1GaN/GaN hetero-MOS structures prepared by atomic layer deposition. A SiN surface protection layer suppressed nitrogen-vacancy-related chemical disorder at the AlGaN surface even during high-temperature annealing, resulting in reduction of the Al_2O_3/A1GaN interface states. Photo-assisted C-V characteristics of the Al_2O_3/A1GaN/GaN structures indicated that an N_2O-radical treatment was also effective in reducing the Al_2O_3/A1GaN interface states. The N_2O-radical treated MOS-HEMT showed the improvement of transfer characteristics in the positive bias range, probably due to reduction of the Al_2O_3/A1GaN interface states.%原子層堆積法で形成したAl_2O_3膜をゲート絶縁膜としてAl_2O_3/A1GaN/GaNヘテロ MOS構造を作製し、形成プロセス条件がAl_2O_3/A1GaN界面準位に与える影響についての評価を行った。オーミック熱処理時にSiN膜による表面保護を行うことで、熱処理によるA1GaN表面のN空孔関連の化学結合状態の乱れを抑制し、Al_2O_3/A1GaN界面準位の低減が可能であった。Al_2O_3膜堆積前にN_2Oラジカル表面処理を行うことで界面準位の制御が可能であることを、光支援C-V測定法によつて確認した。N_2Oラジカル処理を行つたAl_2O_3/A1GaN/GaN MOS-HEMTは順バイァス領域における伝達特性の改善を示し、界面準位の低減による効果であると思われる。