パワーMOSFETの走査型静電容量顕微鏡(SCM)

はじめに

技術の進歩は、電子部品の継続的な小型化に大きく依存しています。 コンポーネントが小さいほど、スイッチング速度とデバイス密度が向上し、コンピューティングが高速化され、メモリ容量が大きくなり、デジタル画像の品質が向上します。 現在の最先端のデバイスは、すでに10nm未満のサイズです。 二次イオン質量分析(SIMS)などの従来の技術には、このような小さな構造に対処するために必要な空間分解能がないため、これらのデバイスの特性評価はますます困難になっています。 これらのデバイスを研究するための代替方法は、AFMベースの技術である走査型静電容量顕微鏡法(SCM)です。 SCMは、半導体内の電気的にアクティブなキャリアの分布のマップを高い横方向の解像度で作成します。 SCM測定中、金属化プローブが半導体サンプルと接触して、金属-絶縁体-半導体(MIS)コンデンサを形成します。絶縁体は、多くの場合、自然に成長した酸化物です。 ACバイアスがサンプルに適用され、キャリアの蓄積と枯渇が発生し、その結果生じる静電容量の変動がGHz共振静電容量センサーで検出されます。

このアプリケーションノートでは、SCMを使用して、市販のパワーメタル-酸化物-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を分析しました。 パワーMOSFETは、家庭用電化製品、自動車用電子機器、電源、電圧変換器、バッテリー充電器など、多くのアプリケーションで使用される一般的なパワーデバイスです。

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