Ge MISおよびGe／Metal接合の化学結合状態および電気的特性評価

摘要

Ge／金属ショットキ接合界面で生じる顕著なフェルミレベルピニングに関する知見を得るために、化学溶液洗浄したGe（100）基板および熱酸化GeO_2／Ge上にAlもしくはPt、Auを形成し、Ge表面バンドの曲がり·ポテンシャル変化および接合界面の化学結合状態をX線光電子分光法により評価した。Ge基板上に金属を直接堆積した場合では、金属－Ge結合の形成などGe原子の金属層への拡散が観測された。また、金属／Ge接合界面に極薄GeO_2 の挿入により、Ge原子の金属層への拡散は抑制できることが分かった。Al／GeO_2界面では酸化還元反応が進行し、Al堆積により1nm程度のGeO_2が還元されることを明らかにした。Al/p-typeGe接合ではGe価電子帯端近傍でのフェルミレベルピニングを確認し、～2nm以上のGeO_2を挿入によりオーミック特性からショットキ特性へと変化することをXPS内殻光電子信号およびI－V特性から観測した。