高周波C–V測定（High-Frequency C–V）とは｜用語集

～界面準位の影響を除いたMOS構造の静電容量特性評価法～

高周波C–V測定（High-Frequency Capacitance–Voltage Measurement）とは、MOSキャパシタや半導体構造体に対して数100kHz～1MHz程度の高周波AC信号を印加しながら、DCバイアス電圧を掃引して静電容量の変化を測定する手法です。

この測定法は、キャリアの捕獲・放出に時間を要する界面準位（Dit）を追従させないようにし、酸化膜容量（Cox）、しきい値電圧（Vth）、拡散深さ、ドーピングプロファイルなどの正確な抽出を可能にします。

MOS構造に高周波AC電圧（例：1 MHz）を印加することで、以下のようなバンド構造とキャリアの応答が観察されます：

※高周波下では、界面準位はAC信号に追従しないため、理想的なMOS挙動に近いC–Vカーブが得られます。

典型的な高周波C–V測定では、以下のような曲線が得られます：

容量 ↑
| ╭─── 蓄積領域（C ≈ Cox）
| /
| /
| ╯ 空乏領域
| ╮
| ╰─── 反転領域（Cmin）
+------------------------→ 電圧

項目	高周波C–V	低周波C–V	光C–V
界面準位影響	小さい	大きい	条件依存
反転層応答	応答しない（理想曲線）	応答する（準静的）	励起依存
用途	Cox, Vth, 拡散深さ	Dit抽出	トラップ評価、材料研究

項目	内容
定義	数100kHz～1MHzのAC信号を用いた静電容量–電圧測定手法
目的	酸化膜容量、しきい値電圧、ドーピングプロファイルなどの精密評価
利点	界面準位影響を低減、非破壊、高分解能
用途	MOS構造評価、プロセスモニタリング、材料特性解析など

高周波C–V測定（High-Frequency C–V）とは