Ni窒化物半導体のショットキーバリアダイオード特性評価と窒化時間依存性

摘要

窒化物半導体とはGaN や AlN、InNに代表されるように、そのほとhどが金属と窒素の化合物半導体であり、ワイドギャップ半導体である。特にGaNは低損失で高温環境に強い特性から省エネルギーにつながる新材料として注目され、トランジスタやショットキーバリアダイオードなどのパワーデバイスへの研究がされている[1]。我々はこれまで新たな窒化物半導体としてSiO_2/Si上にNiを蒸着した基板を真空の電気炉中内で熱窒化することを試み、低真空下でのNi窒化物半導体の作製に成功している。このNi窒化物半導体は直接遷移型の3.9 eVのバンドギャップを持つワイドギャップ半導体であることが明らかとなっている[2]。更にXRD (X-ray diffraction)より Ni 窒化物半導体のほとhどが Ni_3N で構成されていることや、XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)により酸化されたNi_3Nの状態で存在し、作製プロセスにO_2を導入するとことで、On/Off 比が向上することも明らかとなっている[3]。