半導体デバイス内の発光分布と発光解析用顕微鏡で観測した光強度分布の光伝搬経路シミュレーションを用いた比較

摘要

半導体デバイスからの可視光近傍の発光現象が発光解析用顕微鏡などで観測されており，この半導体デバイス外部から観測する光強度分布と半導体デバイス内部の発光強度分布の関係について検討がなされている．筆者等は廼線と円弧で構成される四辺形有限要素を用いた手法によつて，MOSFETのドレイン近傍に△形の発光強度分布を持つ光源を想定した2次元のMOSFETモデルにおける複数の異媒質中の光伝搬について解析し，顕微鏡の焦平面にこの光源に対応する鋭いピークを持つ光強度分布を予測することを可能にした．また，媒質の境界に達した光の一部が反射し残りが透過屈折する部分反射·部分透過の場合について，反射係数と透過係数の式及び軌跡分岐のアルゴリズムに基づき，解析の精密化を行なった．更に複数の焦平面上の光強度パターンの中から，光強度の最大値や光強度分布の半値幅から最も鋭敏に光源の形状を再現している焦平面を見出す方法を提案している．