酸化物/inas（001）インターフェイスでのフッ素の不動態化に関する研究 *

1. 概要

ハロゲンによる酸素に関連する電子状態の不動態化は、INAS（111）Aおよびフッ素で実証されているバンドギャップを減らす方法の1つです。ただし、INAS（001）材料の効果はまだ研究されていません。絶縁体との界面にある遷移層のユニークな局所構造により、INASの表面配向はバンドギャップに大きな影響を与える可能性があります。
この研究では、陽極（天然）酸化物/INAS（001）界面の電子特性に対するフッ素の効果は、78 Kで測定された容量電圧（CV）曲線を分析することにより明らかになりました。ミッドギャップ近くの状態の密度は、約1011 EV -1・cm -2（78K）です。化学組成に関する研究は、状態の密度の減少が、界面近くのインジウムオキシフルオリドとヒ素の形成に関連していることを示しています。

2。酸化物/INASインターフェイスの準備

研究は以下を使用して実施されましたn-InAs (001) 基板（4-6） * 1017 cm-3の不純物密度を持つ硫黄（S）がPam-Xiamenからドープされています。モノエタノールアミンと過酸化水素の溶液中のINAS基質から油を除去し、HCl：H2O = 1：10の混合物に60秒間浸し、残留酸化物層を除去し、真空チャンバーに導入します。 2トルの圧力下では、5〜15 nmの厚さ酸化窒素（AO）層とフッ素化酸化窒素（FAO）層が、AR：O2 = 4：1およびAR：O2：CF4 = 7.7：2：0.3を使用した低エネルギーDCプラズマで形成されました。

2 * 10-3cm2の面積との円形ゲート接触は、マスクを介してTi（20 nm）/Au（200 nm）の金属層を堆積することにより調製しました。厚さ400nmの層を堆積させることにより、サンプルの背面とオームの接触を形成します。

Keysight B1500A半導体パラメーターアナライザーと熱安定プローブステーションを使用して、調製された金属絶縁体半導体（MIS）構造のCV曲線を暗闇で測定しました。結果を図1に示します。

図1周波数（1 kHz、10 kHz、100 kHz、1 MHz）（a、b）cvおよび（c、d）g/ω -v誤解構造の依存性

FAO/INAS（001）界面の化学組成は、Astraios 190電子エネルギー分析器と2D-CMOS電子検出器を装備したSpecs GmbH Provenx Arpesシステムを使用して、X線光電子分光法（XPS）によって検出されました。結果を図2に示します。

図2は、厚さ7-8nmのFAOの初期表面に3D、およびF 1S（挿入図）の4DのXPSスペクトル、およびF 1S（挿入図）系統

3. 結論

Au/Ti/AO/INAS（001）およびAu/Ti/FAO/INAS（001）の容量電圧曲線の周波数依存性（1kHz -1MHz）（001）誤解が分析され、FAO/INAS界面の化学組成が検出されました。

結果は、AOフッ素化がインジウムとヒ素のフッ化物を生成し、酸化物/INAS（001）界面の電子物理パラメーターに大きなプラスの効果をもたらすことを示しています。 CV曲線の周波数分散は、境界トラップとインターフェース状態密度の増加により、濃縮および枯渇プロセス中にほぼ完全に排除されます。

詳細については、メールでお問い合わせください[email protected] と [email protected].