凹凸多結晶Si上の極薄酸化・窒化・酸化複合膜の低電圧領域での電気伝導に関する理論的考察

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概要

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減圧化学気相蒸着法により、不均一結晶粒径をもつ凹凸多結晶Si蓄積電極を作製し、その上に酸化・窒化・酸化複合膜、多結晶Siプレート電極を形成し、電流・電圧特性を調べた。漏洩電流が、プレート電極負電圧印加で、平板型のSTCと比較して、容量面積の比率以上に増加する。この現象を、隣接するグレイン間に形成されるプレート電極エッジ部分において電界集中を生じ、それが直接トンネリングを誘起すると仮定して理論解析をした。更に、キャパシター内のプレート電極エッジの曲率半径に正規分布を仮定して、漏洩電流を計算し、実測値と比較・検討を行った。有効質量を0.2m0、電界集中係数を1.2と仮定した場合、計算より求められた漏洩電流の増加率は、印加電圧が-2.0Vから-3.0Vの範囲で実測値にほぼ一致する。即ち、凹凸多結晶Siをもつキャパシターの漏洩電流がSTCとの容量面積比率以上増加する現象を説明できる。
社団法人電子情報通信学会の論文
1995-12-07

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