NO直接酸化法により作製したC面上4H-SiC MOSデバイスの特性

摘要

SiCはSiに代わる次世代パワーデバイス材料として期待されているが，SiC MOSFETのチャネル移動度やゲート酸化膜信頼性は未だ不十分であり，実用化への課題となっている．（0001）Si面と同様に（0001）C面MOS構造に対しても，NOやN_2Oアニールを行うことで伝導帯近傍の界面準位密度が大幅に減少することが報告されている．しかし，C面MOSFETの移動度はMOSキャパシタの特性から期待される程良くない．今回，NO直接酸化法にて4H-SiC C面MOSキャパシタおよびMOSFETを作製し，電気特性を調べた.その結果，C面SiCに対してNO直接酸化を行うことで界面準位密度は減少するが，新たにSiO_2／SiC界面近傍に酸化膜トラップ（Near-Interface Trap；NIT）が発生することが示唆された．%Silicon carbide (SiC) is an attractive material for next-generation high power devices. However, the channel mobility of SiC MOSFETs and their oxide reliability are not enough for practical use. Similar to the (0001) Si-face, NO or N_2O annealing have enormous influence on (0001) C-face MOS structure to reduce interface state density near the conduction band edge. In this report, we investigated characteristics of MOS capacitors and MOSFETs fabricated on the 4H-SiC C-face with direct NO oxidation. Electrical properties of these MOS devices revealed that NO oxidation reduces interface state density, but generates near-interface traps (NITs) on C-face.