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招待講演

石田暢之

NIMS

オペランド電位計測によるバンド構造の可視化:III-V族化合物半導体デバイスへの応用

 

物質・材料研究機構マテリアル基盤研究センター主幹研究員。2007年北海道大学大学院情報科学研究科博士課程修了。同年より同大学院博士研究員。2008年カーネギーメロン大学客員研究員。2009年よりNIMS博士研究員、2013年NIMS
ICYS研究員を経て2014年より現職。現在は、走査型プローブ顕微鏡技術を基盤とした機能性材料・デバイス評価に関する研究に従事している。本発表では、半導体デバイスの評価事例を紹介する。デバイス中のキャリア輸送を制御するには、精密なバンドプロファイルの設計と制御が不可欠である。その実験的な可視化にはナノスケールの空間分解能、高い定量性、さらにオペランド計測性能が求められる。我々は、超高真空下で動作するケルビンプローブフォース顕微鏡(KPFM)を用いた電位計測により、デバイス動作中のバンドプロファイルの変化を直接可視化することに成功した。この手法により、バンド曲がり、フェルミ準位ピニング、バンドオフセットの変調、電荷蓄積といったキャリア輸送の解析に重要な界面物性を評価することができる。