廣瀬 和之

Al/Si界面は,Siデバイスのコンタクトに用いられる工学的に重要な界面であるが, ショットキー障壁の形成機構など基礎的な理解は十分ではない。著者らは, Si基板上にエピタキシャルおよび非エピタキシャルのAl薄膜を, 低温MBEを用いて形成し,両者のショットキー障壁高さ (SBH) を比較した。その結果, Si(111), Si(100)どちらの基板を用いた場合でも, エピタキシャル界面でのフェルミ準位のピニング位置が, 非エピタキシャル界面のそれに比べて高くなることが明らかとなった。このピニング位置の違いは, エピタキシャル界面のほうがエネルギー的に安定であることを示唆しており, 熱処理によるSBHの変化の様子においても, この予想を支持する結果が得られた。本解説では, これまでのAl/Siショットキー界面の研究を概観した後, AlとSiの結晶方位関係とSBHとの相関に関する著者らの研究について紹介する。

Surface superstructures (reconstructed structures) have been observed by many techniques. However, it has not been easy to confirm that a superstructure does exist at an interface between two solid layers. The article reports superstructures at semiconductor interfaces studied by a grazing incidence X-ray diffraction technique with use of synchrotron radiation. At metal-semiconductor interfaces, different superstructures give different Schottky-barrier-height values. Superstructures are also found to exist at insulator-semiconductor interfaces fabricated by the metalorgamc chemical vapor deposition (MOCVD) method. In addition, a boron-induced superstructure is found to exist even at the interface between an epitaxial Si layer and a Si (111) substrate.