1原子寸法オーダーで急峻なシリコン/ゲルマニウムヘテロ界面の形成法に関する研究

• Project/Area Number: 06650355
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 今井 茂 東京工業大学, 工学部, 助手 (40223309)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松村 正清 東京工業大学, 工学部, 教授 (30110729)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1994: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 原子層エピタキシ- / シリコン / ゲルマニウム / ヘテロ界面

Research Abstract

1.Ge基板にジメチルゲルマンを原子状水素の交互供給を行い、GeのホモALEを実現した。成長速度は、420℃から530℃までの広い温度範囲にわたり1原子層/サイクルで一定であり、また、どちらのガスの照射量にも依存しない。AES測定により、膜中へのCの混入はないことを確認した。AFMによる観察により100サイクルのALEによる表面荒さの増加は2原子層程度であることを確認した。
2.Ge基板に原子状水素とジクロルシランの交互供給を行いSi層を形成した。この基板表面の構造を角度分解XPS法により調査した。その結果、Ge上のSiのヘテロALEではSiは1原子層/サイクルで成膜すること、成膜したSiの表面に1原子層近いGeが表面偏折することがわかった。これは原子状水素の照射により成長膜表面をカバーしている塩素がはずれ、Si表面がむき出しになるからである。従って、成長Si層の表面を常にカバーしながらALEを行う必要がある。
3.Si上のGeのテヘロALEにおいて、Si基板上に原料ガス中の有機基が吸着しGeの原子層吸着を妨げることをXPS観察により確認した。そこで、有機原料ガスの代わりにトリクロルゲルマンを照射し、0.5原子層のGeが吸着することを確認した。