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Formation technology development of high quality Ge/Si heterostructures using hydrogen radical

Research Project

Project/Area Number 25390065
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Crystal engineering
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

NAKAGAWA Kiyokazu  山梨大学, 総合研究部, 教授 (40324181)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YAMANAKA JUNJI  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (20293441)
SATO TETSUYA  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60252011)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
KeywordsGeSiヘテロ構造 / ラジカル水素加熱 / GeチャネルFET / Ge/Siヘテロ構造 / Ge/Si基板ヘテロ構造 / 水素ラジカル加熱
Outline of Final Research Achievements

300nm thick Ge layers were grown on Si(100) substrates at 300 °C using an MBE apparatus and single-crystal Ge/Si heterostructures were formed. Dislocations originated from the lattice mismatch between Ge and Si were observed by a transmission electron microscope. 100nm thick SiO2 films were deposited at 300 °C with by CVD method on the heterostructures, and 100nm thick W films, which act as a heat source during hydrogen radical irradiation, deposited on the top by a RF sputter apparatus. Transmission electron microscope observations have revealed that mixing of Ge and Si layers didn’t occur by 700 or 800°C for around 0.2 second heating using hydrogen radical heating. We have fabricated p-MOSFETs on the Ge/Si(100) heterostructures and confirmed the high device performance with the effective hole mobility of 380cm2/Vs.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (17 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Selective Heating of Transition Metal Usings Hydrogen Plasma and Its Application to Formation of Nickel Silicide Electrodes for Silicon Ultralarge-Scale Integration Devices2016

    • Author(s)
      Tetsuji Arai, Hiroki Nakaie, Kazuki Kamimura, Hiroyuki Nakamura, Satoshi Ariizumi, Satoki Ashizawa, Keisuke Arimoto, Junji Yamanaka, Tetsuya Sato, Kiyokazu Nakagawa, Toshiyuki Takamatsu
    • Journal Title

      Journal of Materials Science and Chemical Engineering

      Volume: 4 Issue: 01 Pages: 29-33

    • DOI

      10.4236/msce.2016.41006

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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      東工大大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      東工大大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
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      第76回応用物理学会秋季学術講演会
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      第62回応用物理学会春季学術講演会
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      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
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      第62回応用物理学会春季学術講演会
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      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
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      第62回応用物理学会春季学術講演会
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      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
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      2015-03-12
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      第75回応用物理学会秋季学術講演会
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      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
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      第75回応用物理学会秋季学術講演会
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      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
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      青山学院大学相模原キャンパス
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      第74回応用物理学会秋季学術講演会
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      同志社大学京田辺キャンパス
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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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