1997 Fiscal Year Annual Research Report

半導体鉄シリサイドの分子線エピタキシ-とSi系発光ダイオードの研究開発

Research Project

Project/Area Number	09450121
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	長谷川文夫筑波大学, 物質工学系, 教授 (70143170)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	末益崇筑波大学, 物質工学系, 助手 (40282339)
Keywords	鉄シリサイド / β-FeSi_2 / 発光ダイオード / ダブルヘテロ構造 / 分子線エピタキシ- / 光接続 / IC / 凝集
Research Abstract	Si基板上にエピタキシャル成長可能な直接遷移型半導体β-FeSi_2(Eg=0.85eV)は、発光素子材料として注目されており、SiIC間の電気配線に代わる光接続用の発光素子材料としての可能性がある。光デバイスとして利用する際には、キャリアと光子の両者の閉じ込めが期待されるp-Si/β-FeSi_2/n-Siダブルヘテロ構造の作製が重要である。本研究ではまず、通常のMBE装置によりp-Si/β-FeSi_2/n-Siダブルヘテロ構造を作製することを検討した。まず、n-Si(001)基板上に基板温度470℃でFeを蒸着速度0.1A/sで蒸着するRDE(Reactive Deposition Epitaxy)法により膜厚100A、200A、400Aのβ-FeSi_2をエピタキシャル成長し、表面を平坦にする目的で、MBEチャンバ内で850℃、30分にアニールを行った。β-FeSi_2膜は島状に凝集し、その表面は極めて平坦になった。この上に、基板温度750℃でSiのMBE成長を行った。また、Siをp型にド-ピングするため、Si照射と同時にHBO_2を照射した。Si結晶内に埋め込まれたβ-FeSi_2は、2つの材料間の接触面積が最小になるようにさらにボール状へと変形した。TEM観察により、Sip-n接合付近に、単結晶β-FeSi_2の埋め込み構造が確認された。このp-Si/β-FeSi_2/n-Siダブルヘテロ構造の電流・電圧特性、容量・電圧特性を調べたところ、Si p-n接合付近に埋め込むβ-FeSi_2の量が多くなるほど、界面付近の抵抗が高くなり、電流・電圧特性も劣化した。これは界面にストレスによる欠陥が入ることによるものと考えられる。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 田中雅也: "Formation of β-FeSi_2 Layers on Si(001)Substrates" Japanese Journal of Applied Physics. 36・64. 3620-3624 (1997)
[Publications] 田中雅也: "Reactive Deposition Epitaxial Grow the of β-FeSi_2 Layers on Si(001)" Applied Surface Science. 117/118. 303-307 (1997)
[Publications] 末益崇: "Aggregation of Monocrystalline β-FeSi_2 by Annealing and by Si Overlayer Growth" Japanese Journal of Applied Physics. 36・9AB. L1225-L1228 (1997)
[Publications] 末益崇: "Si Molecular Beam Epitaxial Growth over an Atomic-Layer Boron Adsorbed Si(001)Substrate and its Electrical Properties" Japanese Journal of Applied Physics. 36・12A. 7146-7151 (1997)
[Publications] 末益崇: "RDE法によるSi/β-FeSi_2/Si(001)構造の作製" 日本結晶成長学会誌. 25・1. (1998)
[Publications] 末益崇: "Magnetotransport Properties of a Single-Crystalline β-FeSi_2 Layer Grown on Si(001)Substrate by Reactive Deposition Epitaxy" Japanese Journal of Applied Physics. 37・3B. (1998)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

半導体鉄シリサイドの分子線エピタキシ-とSi系発光ダイオードの研究開発

Principal Investigator

長谷川 文夫 筑波大学, 物質工学系, 教授 (70143170)

Research Products

[Publications] 田中 雅也: "Formation of β-FeSi_2 Layers on Si(001)Substrates" Japanese Journal of Applied Physics. 36・64. 3620-3624 (1997)

[Publications] 田中 雅也: "Reactive Deposition Epitaxial Grow the of β-FeSi_2 Layers on Si(001)" Applied Surface Science. 117/118. 303-307 (1997)

[Publications] 末益 崇: "Aggregation of Monocrystalline β-FeSi_2 by Annealing and by Si Overlayer Growth" Japanese Journal of Applied Physics. 36・9AB. L1225-L1228 (1997)

[Publications] 末益 崇: "Si Molecular Beam Epitaxial Growth over an Atomic-Layer Boron Adsorbed Si(001)Substrate and its Electrical Properties" Japanese Journal of Applied Physics. 36・12A. 7146-7151 (1997)

[Publications] 末益 崇: "RDE法によるSi/β-FeSi_2/Si(001)構造の作製" 日本結晶成長学会誌. 25・1. (1998)

[Publications] 末益 崇: "Magnetotransport Properties of a Single-Crystalline β-FeSi_2 Layer Grown on Si(001)Substrate by Reactive Deposition Epitaxy" Japanese Journal of Applied Physics. 37・3B. (1998)

長谷川文夫筑波大学, 物質工学系, 教授 (70143170)

[Publications] 田中雅也: "Formation of β-FeSi_2 Layers on Si(001)Substrates" Japanese Journal of Applied Physics. 36・64. 3620-3624 (1997)

[Publications] 田中雅也: "Reactive Deposition Epitaxial Grow the of β-FeSi_2 Layers on Si(001)" Applied Surface Science. 117/118. 303-307 (1997)

[Publications] 末益崇: "Aggregation of Monocrystalline β-FeSi_2 by Annealing and by Si Overlayer Growth" Japanese Journal of Applied Physics. 36・9AB. L1225-L1228 (1997)

[Publications] 末益崇: "Si Molecular Beam Epitaxial Growth over an Atomic-Layer Boron Adsorbed Si(001)Substrate and its Electrical Properties" Japanese Journal of Applied Physics. 36・12A. 7146-7151 (1997)

[Publications] 末益崇: "RDE法によるSi/β-FeSi_2/Si(001)構造の作製" 日本結晶成長学会誌. 25・1. (1998)

[Publications] 末益崇: "Magnetotransport Properties of a Single-Crystalline β-FeSi_2 Layer Grown on Si(001)Substrate by Reactive Deposition Epitaxy" Japanese Journal of Applied Physics. 37・3B. (1998)