2002 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン/微小空隙/シリコン構造を用いたトンネル分光マイクロセンサの研究
| Project/Area Number |
13875012
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
森田 瑞穂 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50157905)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有馬 健太 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10324807)
|
|---|
| Keywords | マイクロセンサ構造 / トンネル分光 / 極薄シリコン酸化膜 |
|---|
| Research Abstract |
単結晶シリコン/極薄シリコン酸化膜/単結晶シリコン基板を用いたシリコン/微小空隙(マイクロギャップ)/シリコン構造デバイスにより、従来のトンネル分光法が分光対象としていた固体に加えて、液体、気体材料の分光も可能にするトンネル分光マイクロセンシング法を開拓する目的に対して、マイクロセンサの微小空隙に種類の異なる気体を導入することにより、気体の違いを電流の変化で検出できることを明らかにしている。超清浄精密制御熱酸化装置を用いて、2枚のリンドープドn型単結晶シリコンウェハ表面に2.2nmの厚さの極めて薄いシリコン酸化膜を形成し、エッチングにより極薄シリコン酸化膜の一部を除去した後、シリコン酸化膜除去部を向かい合わせて2枚のシリコンウェハを室温で貼り合わせ、貼り合わせたウェハを超高純度窒素ガス中での1000℃の加熱処理を60分間行い、2枚のウェハを埋め込み酸化膜となる極薄シリコン酸化膜を介して接着させ、シリコン酸化膜除去部が微小空隙となるマイクロセンサ構造を製作している。マイクロセンサの微小空隙を通るシリコン間の距離は4.4nmである。シリコン/極薄シリコン酸化膜/シリコン構造部の両方のシリコン外側表面にアルミニウムを蒸着して、電極を形成し、センシングデバイスを製作している。次に、マイクロセンサをガス容器内に設置して、容器内に高純度の窒素ガスを1気圧で流入したときの所定の印加電圧での検出電流を測定しておき、容器内の酸素ガスが20%と水分が2%になるように窒素ガス、酸素ガス、および水分を1気圧で流入したときに同じ印加電圧での検出電流が増加することを明らかにしている。
|
Research Products
(4 results)
-
[Publications] Minoru Aoki, Naoto Yoshii, Kenta Arima, Mizuho Morita: "Electrical Properties of SiC Films Formed on Si by Thermal Chemical Vapour Deposition Using Monomethylsilane"ABSTRACTS, Fourth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces. 4-8-4-8 (2002)
-
[Publications] Naoto Yoshii, Satoru Morita, Akihito Shinozaki, Minoru Aoki, Mizuho Morita: "Determination of Energy Barrier Heights of Ultra-thin Silicon Dioxide Films Using Different Metal Gates"ABSTRACTS, Fourth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces. LP3-5-LP3-5 (2002)
-
[Publications] Akihito SHINOZAKI, Kenta ARIMA, Mizuho MORITA, Yasushi AZUMA, Isao KOJIMA: "The Influence of Organic Contamination on Ultrathin Silicon Dioxide Film Thickness Measured By Ellipsometry"Extended Abstracts of the 8th Workshop on FORMATION CHARACTERIZATION AND RELIABILITY OF ULTRATHIN SILICON OXIDES. 233-236 (2003)
-
[Publications] 森勇蔵, 山内和人, 芳井熊安, 安武潔, 森田瑞穂, 片岡俊彦, 遠藤勝義, 青野正和, 桑原裕司, 広瀬喜久治, 後藤英和: "究極の物づくり-原子を操る-"大阪大学出版会. 87 (2002)
