2000 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン中の水素の精密制御と薄膜トランジスターへの応用
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11555001
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
村上 浩一 筑波大学, 物理工学系, 教授 (10116113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 堅吉 (株)日立製作所, 電子デバクス事業部画像開発センタ, 主任技師(研究職)
北島 正弘 文部科学省, 物質材料研究機構, グループリーダー
牧村 哲也 筑波大学, 物理工学系, 講師 (80261783)
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| Keywords | シリコン / 水素 / 水素分子 / Si-H結合 / ラマン散乱 / レーザーアニール / ポリシリコン化 / 水素複合体中心 |
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| Research Abstract |
本研究グループで見い出したシリコン結晶中の3種類の水素分子に着目して、水素添加効果を調べ、その精密制御法を開発し、それに基づいてデバイス特性の向上を計ることが目的である。
本研究の2年目は、結晶シリコン中の水素の状態をより詳細に調べるための実験的基礎研究を中心に進めた。まず、ドナー不純物になる隣(P)おほびアクセプター不純物になる(B)を結晶シリコンに注入し、熱処理した試料を作成し、それにマイクロ波プラズマを用いた水素原子処理を行い、格子間位置の水素分子の形成に関するフェルミ準位依存性を検討した。その結果、n型では100〜300℃の範囲で水素分子が形成されるが、p型では200°以上の温度でのみ形成されるという違いを明確にした。また、水素複合体や水素分子の光励起効果の探索を行い、光制御の可能性を検討した。その結果、水素分子そのものの光制御は波長を広範囲に調べる必要があるが、B-H複合体の一種に関しては514.4nmの光励起分解反応が見つかり、低温制御の可能性をシリコンにおいて初めて明らかにした。最後に、Siイオン注入をした結晶シリコン基板中の水素を調べ、水素を捕捉する多原子空孔について調べて、多くの情報を得た。今後は、これらの知見を生かして、応用研究として、ガラス基板上の薄いa-Si堆積層からレーザーアニールで得られる多結晶Si中の水素の状態及び効果とその利用について研究を進める。
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[Publications] T.Mori 他: "Thermal Behavior of Hydrogen Molecules trapped by Multivacancies in Silicon"Proc.Inten.on Defects in Semiconductors. (印刷中). (2001)
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[Publications] K.Murakami 他: "Synthesis of Silicon Nanoparticles and Impurity Doping by Laser Ablation (Invited Talk)"Proc.SPIE. (印刷中). (2001)
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[Publications] T.Makimura 他: "Formation Dynamics of Silicon Nanoparticles after Laser Ablation Studied by Using Plasma Emission"Appl.Phys. Letters. 76. 1401-1403 (2000)
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[Publications] 牧村哲也 他: "S:ナノ微粒子の生成のダイナミクスと可視発光"Bull.Cluster Sci.Tech.. 3. 17-21 (2000)
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[Publications] 牧村哲也 他: "シリコンナノ微粒子の生成の動的機構と可視発光"レーザー研究. 28. 338-341 (2000)
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[Publications] K.Hata 他: "High Resolution Scanning tunneling Mioroscopy Observation of Si Nanoparticles……"Trans.Mat.Rec.Soc.Japan. 25. 821-824 (2000)
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[Publications] 村上浩一 他: "レーザーアブレーションとその応用"電気学会(ユロナ社). 366 (1999)
