利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22AT0359

利用課題名 / Title

Ta₂O₅の熱刺激電流測定

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

Ta2O5,熱刺激電流（TSC）

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

三沢源人

所属名 / Affiliation

産業技術総合研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AT-025：スパッタ成膜装置(芝浦）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

　Ta₂O₅膜上に電極を製膜し、熱刺激電流測定をおこなった。

実験 / Experimental

　Si基板酸化膜上に他所で製膜したTa₂O₅膜の上に、スパッタ装置【NPF025】で電極を製膜することでAu、Ir、TiNの3種の電極についてサンプルを作製した。これらについて部門の熱刺激電流（TSC）測定装置を用い、IEC TS 62607-8-1:2020に沿って、90Kで電極間のTa₂O₅膜に光照射したのち一定速度で昇温するときに流れるTSCを測定した。

結果と考察 / Results and Discussion

　3種類の電極について3通りの昇温速度で測定をおこない、300K～350Kに明確に表れたピークをアレニウスプロットした(Fig.1)。グラフの傾きより活性化エネルギーE_tを算出[Ref. 1]しTable 1のような結果が得られた。
　Au電極のサンプルについては、Ta₂O₅の酸素空孔による深いドナー[Ref. 2]による第一イオン化エネルギーの値とされている0.81eV [Ref. 3] と良い一致をみた。Ir電極とTiN電極についてはTa₂O₅への密着性が良好であることから界面に違いが生じていると考えられ、そのことにより異なる活性化エネルギーになっているものと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 Arrhenius plot of Ta₂O₅ with different electrode metals obtained by TSC peaks

Table 1 Activation energy of Ta₂O₅ with different electrode metals measured by TSC

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

Reference
[1] 岩本光正, 田口大: 熱刺激電流による電気電子材料評価 ―基礎と応用―（コロナ社, 2014）
[2] W. S. Lau et al., Appl. Phys. Lett. 83, 2835 (2003)
[3] Jihang Lee et al., Nanoscale, 9 1120 (2017)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

三沢源人,島久,内藤泰久,秋永広幸, "Ta2O5スパッタ膜の熱刺激電流測定の電極依存性", 第70回応用物理学会春季学術講演会（東京）, 2023年3月18日

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件