Control of crystalline defect generation processes for realization of high-hole-mobility strained Si thin films and its application to electronic devices

• Project/Area Number: 25870280
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Crystal engineering; Inorganic materials/Physical properties
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: ARIMOTO Keisuke 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (30345699)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: ヘテロ構造 / 結晶構造・組織制御 / 歪みシリコン / シリコンゲルマニウム / 結晶欠陥 / 高移動度トランジスター

Outline of Final Research Achievements

Strained Si/SiGe heterostructures were grown on Si(110) substrates using solid source molecular beam epitaxy. Relationship between crystalline/surface morphologies and hole mobility was investigated. One order of magnitude lower surface roughness than on those grown by gas source molecular beam epitaxy was revealed. As a result, hole mobility higher than 600 cm2/Vs was achieved in the strained Si layer.

Research Products

• [Presentation] Growth of strained Si/SiGe on Si(110) substrates for realization of high-mobility devices (2015)
  • Author(s): Keisuke Arimoto
  • Organizer: Collaborative Conference on Crystal Growth 2015
  • Place of Presentation: 香港（中国）
  • Year and Date: 2015-12-14 – 2015-12-17
  • Invited
• [Presentation] 伸張歪みSi/緩和SiGe/Si(110)の表面モフォロジーへの成長速度の影響 (2015)
  • Author(s): 宇津山直人、佐藤圭、有元圭介、山中淳二、中川清和、宇佐美徳隆、澤野憲太郎
  • Organizer: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 東海大学（神奈川）
  • Year and Date: 2015-03-12
• [Presentation] 伸張歪みSi/ 緩和SiGe/Si(110) の微細構造および電気的特性への熱処理の影響 (2014)
  • Author(s): 宇津山直人、有元圭介、山中淳二、中川清和、宇佐美徳隆、澤野憲太郎
  • Organizer: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道）
  • Year and Date: 2014-09-18
• [Presentation] 固相成長法によるCap-Si/SiGe/Si(110)ヘテロ構造の形成と界面準位及び移動度の評価
  • Author(s): 小幡智幸、有元圭介、山中淳二、中川清和、星裕介、澤野憲太郎、白木靖寛
  • Organizer: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 同志社大学
• [Presentation] 井門賢輔、小幡智幸、有元圭介、山中淳二、中川清和、澤野憲太郎、白木靖寛
  • Author(s): 高品質圧縮歪みSiGe/Si(110)の形成とnMOSFETの電子移動度評価
  • Organizer: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 同志社大学
• [Presentation] 伸長歪みSi/SiGe/Si(110)薄膜構造の形成と評価
  • Author(s): 三井翔平、有元圭介、山中淳二、中川清和、宇佐美徳隆、澤野憲太郎、白木靖寛
  • Organizer: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 同志社大学
• [Presentation] Cap-Si/圧縮歪みSiGeチャネル/Si(110)ヘテロ構造を有するp-MOSFETの界面準位密度と正孔移動度に与えるCap-Si膜厚の影響
  • Author(s): 小幡智幸、有元圭介、山中淳二、中川清和、澤野憲太郎
  • Organizer: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 青山学院大学
• [Remarks] 中川・有元研究室ホームページ
  • URL: http://www.inorg.yamanashi.ac.jp/ccst/laboratories/nakagawa-lab/index.htm
• [Remarks] 中川・有元研究室ホームページ
  • URL: http://www.inorg.yamanashi.ac.jp/ccst/laboratories/nakagawa-lab/index.htm