1993 Fiscal Year Annual Research Report
ECRプラズマCVDによる高品質微結晶ゲルマニウム膜の成膜法
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05650314
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
青木 彪 東京工芸大学, 工学部, 教授 (10023186)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西川 泰央 東京工芸大学, 工学部, 助手 (90228172)
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| Keywords | ECRプラズマ(P)CVD / アモルファス-微結晶相転移 / 電子衝撃 / 光電特性 / 水素エッチング / ホール移動度 / フォトルミネッセンス特性 |
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| Research Abstract |
【.encircled1.】ゲルマン・ガスのECR PCVDにおいて、シラン・ガス・PCVDと同様に水素希釈度・マイクロ波電力・正バイアス(基板側)・基板温度のいづれかを増加することにより、アモルファス-微結晶の相転移が見られた。しかし、AFM(原子間力顕微鏡)による表面状態は、高基板温度で得られた微結晶膜だけが他の場合と明らかに異なっていた。静電アナライザによるプラズマ中のイオン・電子の観測から、水素希釈度やマイクロ波電力の増加は、膜面へのイオンと電子の照射量両方の増加を伴い、正バイアスの増加はイオン照射量はほぼ不変であるが、エネルギーが減少し、電子照射量を増加させることが分かった。高基板温度の場合を除いて【.encircled3.】より、これらの相転移は電子衝撃に誘起される水素エッチングで説明できた。
【.encircled2.】マイクロ波電力を4〜20Wに増加させた場合、光電特性etamutauは1×10^<-6>cm^2/Vに近い値をとり、大体一定であるが、光電感度DELTAsigmap/DELTAsigmadはアモルファス-微結晶の相転移点である8W付近で最大値1に近い値をとった。両者の振舞いの違いは微結晶化に伴う暗導電率の増加に起因している。ホール移動度は相転移点より低電力で生成するアモルファス膜では〜0.3cm^2/Vs、高電力の微結晶膜は〜3cm^2/Vsとなり、いづれもSi膜に比べ約3倍程度大きく、結晶の移動度からの推定できる値に近い。相転移点でSiと同じように、ホール移動度の符号の反転が見られ、1次の相転移であることを示している。電界効果移動度の転移点での振舞いは現在調査中である。
【.encircled3.】グリッドと基板に独立にバイアスを加えて、イオン照射量一定で電子照射量を変えて成膜したGe膜について、イオンに対する電子照射量が1付近でアモルファス-微結晶相転移が生じ、電子衝撃による水素エッチングで説明された。転移点付近でのアモルファス相の光電・フォトルミネセッス特性いづれも今迄の最高値をとった。
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