1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10305003
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松村 正清 東京工業大学, 工学部, 教授 (30110729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 聡 東京工業大学, 工学部, 助手 (40282842)
内田 恭敬 帝京科学大学, 理工学部, 助教授 (80134823)
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| Keywords | 原子層成長 / Si / Ge界面 / 超格子 / ヘテロ成長 / 最表面組成 |
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| Research Abstract |
SiH2C12と原子状水素Hの交互供給によるSiの原子層成長法について、気相に於けるラジカル(SiHCl)の生成が理想的な1原子層/サイクルの成長速度を実現する鍵を握っており、これには、適正な原料圧力と原料滞留時間が存在することを明らかにした。
Ge(100)基板上へのSi単原子層堆積がSiH4照射によって実現できることを確認し、この上にSiH2Cl2とHの交互供給による原子層成長を行い、2原子層、3原子層、・・・というディジタル的な成長を実現した。またその界面をSIMSとAESとにより評価して、遷移領域幅が約1nmと極めて狭いことを確認した。遷移幅が1原子層程度と言われるSi02/Siについての評価結果をも参考にして、上記の界面は原子層レベルで急峻であると結論した。
Geの原子層成長を、GeH2(CH3)2とHの交互供給により、(100)面方位と(111)面方位とで実現した。(100)面では温度ウインドは100度と極めて広かったが、(111)面では20度程度と狭かった。この理由は、表面CH3基の水素引き抜き反応が修正ER機構であることによることを明らかにした。Si(100)面上へGeCl4とHを15回程度交互照射すれば、1原子層のGeを堆積できることを確認した。この上にGeH2(CH3)2とHの交互供給を行い、Gc層がデジタル的に堆積できることを確認した。
歪み制御を実現するために、ジシランとゲルマンとを用いたSiGe-混晶バッファー層の成長条件を調べて、Ge含有量が50%までの範囲について成長速度と流量比の関係を明らかにした。さらに、今年度の科研費にて購入したCAISIS装置を立ち上げて、混晶層の表面組成の解析を開始した。
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[Publications] 菅原,松山,保阪,松村: "A Novel Layer-by-Layer Hetero-Epitaxy of Ge on Si" Material Res.Soc.Symp.Proc.533. 333-338 (1998)
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[Publications] 菅原,保阪,松村: "Hydrogen-Induced Abstraction Mechanism of CH_3" Applied Surface Science. 130-132. 327-333 (1998)
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[Publications] 池田,菅原,内田,松村: "Formation of Atomically Abrupt Si/Ge Hetero Interface" Jpn.J.Appl.Phys. 37・3. 1311-1315 (1998)
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[Publications] 菅原,星野,松村: "Gas-Phase-Reaction-Controlled ALE of Si" J.Vac.Science and Technol.A16. 679-684 (1998)
