低温と室温におけるコンダクタンス法の組み合わせによるGe－MIS構造の界面準位密度評価

摘要

次世代のMOSデバイスに向けてGe-MIS構造が注目されているが、界面の品質向上が課題とされている。我々はこれまでECR（Electron Cyclotron Resonance）プラズマ法によって界面準位密度の低いMIS構造が作成できること、通常のコンダクタンス法評価が室温では適用できないGe-MIS構造においても反転領域における特性解析により界面準位密度の評価が可能であることなどを報告してきた。本報告では、上記Ge-MIS構造の界面準位評価において、低温におけるコンダクタンス法評価と室温における反転領域の特性解析を組み合わせた評価を行い、ミドルギャップ付近を中心としたバンドギャップ上半分と下半分における界面準位密度を得ることに成功した。得られたミドルギャップ付近の界面準位密度は1×10~(11)cm~(-2)ev~(-1)台であり、p型Ge-MIS構造としてはトップレベルの良好な値である。%Ge-MIS structures have attracted the attention for next generation device, which may take the place of Si-MOS devices. However, further improvement of the interface quality is desired for the Ge-MIS structure. We have reported that the Ge-MIS structure with low interface state density can be made by ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma technique, and that the interface state density of Ge-MIS structure can be evaluated by the characteristic analysis in the inversion region even at room temperature. In this report, we evaluated the interface state density of Ge-MIS structure by combination of conductance technique at low temperature and the characteristic analysis at room temperature. We have successfully obtained the interface state density in the upper half and the lower half of the band gap. The measured interface state density near the middle of the band gap is in a level of l×10~(11)cm~(-2)eV~(-1), which is a excellent value for p-type Ge-MIS structure.