表面分析からこんなことがわかります

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はじめに

SIMSにより表面近傍領域のH,C,O,Nの評価を行う場合、試料表面における自然酸化や 水分、ハイドロカーボンなどの付着の影響により、正確な濃度分布を得ることが困難でした。近年、EAGでは独自の特殊表面処理技術よってカーボン汚染の影響を取り除くことが出来るようになりましたので、従来困難であった表面近傍領域における低濃度のカーボンの評価が可能になりました。以下に、特殊表面処理の有効なケースとしてGaN-HEMT試料のバリア層中のCの評価に応用した例を紹介します。
なお、この表面処理はSiをはじめ、様々な半導体表面の評価に応用が可能です。

表面近傍領域における低濃度カーボンの評価

下図はGaN-HEMT試料構造のエピウエハを用いて、表面近傍に存在するAlGaN層(25nm)中のC濃度を調べたものです。
表面処理前のプロファイル(緑色)は、表面汚染Cの裾引きがAlGaN層(25nm)中全体に影響しているため、この層ではAlGaN層中のC濃度は正確な濃度分布を示していません。
一方、表面処理後のプロファイル(青色)では、AlGaN層(25nm)中のほぼ全領域で正確な濃度が得られていることがわかります。また、このように表面汚染Cの裾引きの影響を大きく低減できますので、AGaN層の下層の GaN中Cの検出下限を下げることができます。

■ 試料構造(GaN-HEMT構造)
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■ 図1 特殊表面処理前後の比較
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