酸化・窒化薄膜のバンドギャップ評価(C0462)

XAFSとXPSの複合解析によって高精度なバンドギャップ評価が可能

MST技術資料No.C0462
掲載日2017/03/16
測定法・加工法[XPS]X線光電子分光法
[XAFS]X線吸収微細構造
製品分野パワーデバイス
太陽電池
照明
酸化物半導体
分析目的その他

概要

薄膜試料のバンドギャップはこれまでUV-Vis・PL・XPSなどの分析手法で測定されてきましたが、材料・膜厚・基板などの試料構造の制約から評価可能なケースが限られていました。
今回、XAFSとXPSの複合解析によって、試料構造の制約を少なく、かつ従来よりも高精度なバンドギャップ評価が可能となりました。本手法は特に各種酸化膜・窒化膜の評価に対して有効です。
本資料では窒化シリコン(SiN)膜のバンドギャップ評価事例をご紹介します。

データ

本手法の特長

  • 試料構造の制約が少ない(数nm程度の極薄膜、任意の基板上の成膜でも評価可能)
  • 幅広いバンドギャップ値を評価可能(~10eV程度)
  • 値の算出における不確かさが小さく、従来よりも高精度な評価が可能

窒化シリコン(SiN)膜の測定事例

SiN膜の価電子帯(XPS)、X線吸収スペクトル(XAFS)
SiN膜のバンド構造

参考文献:S. Toyoda, et al., Appl. Phys. Lett. 87, 102901 (2005).

各種酸化膜、窒化膜のバンドギャップ評価に有効です

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