2002 Fiscal Year Annual Research Report

ゲルマニウムナノ結晶の秩序化によるナノクリスタルメモリーの作製

Research Project

Project/Area Number	14350183
Research Institution	The University of Electro-Communications
Principal Investigator	野崎真次電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20237837)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	内田和男電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (80293116)
Keywords	光酸化 / ゲルマニウム / ナノクリスタル / シリコン / メモリー / MBE / ケルビンプローブ / AFM
Research Abstract	本年度は、研究代表者である野崎が海外共同研究者であるDr. Berbizierのもとに2ヶ月半近く滞在し、本年度の研究計画の詳細について説明し、電通大で必要とする試料について話し合い、滞在期間中に分子線エピタキシー(MBE)法でそれらの試料を作製した。作製した試料は、Si上にSurfactantとしてSbを堆積したのちゲルマニウム(Ge)を島上に成長した。Sbの効果は、Geの島の密度を多くし、サイズを小さくする。Geは、Siの格子不整合から生じる歪により島状となる。Geの島を10nm程度の厚さのSiでキャップした構造を酸化することにより、本研究の目的であるGeナノクリスタルをゲート酸化膜中に分散させたナノクリスタルメモリーのゲートが形成される。MBE法により、集束イオンビーム(FIB)との組み合わせ、または成長条件の最適化によりGeを規則正しく配列することが可能なので、酸化後もGeナノクリスタルを整然と配列したゲート酸化膜が実現できると考える。野崎は、MBE法で作製した試料を持ち帰り、その酸化を試みた。研究分担者内田のラマン、TEM観察による評価では、高温で熱酸化すると、Geの上部のSiは酸化されるが、Geが酸素の拡散を妨げて下部のSiは酸化されずSiのままであることがわかった。また、高温で酸化するとGeがなくなってしまった。Geの下部のSiを酸化するには、Geの島同士が離れて、酸素が島の間のSiを酸化することが必要である。島が小さい場合は、Geの島の下で酸化は横方向にも進み、その結果GeナノクリスタルをSiO_2中に埋め込むことができると期待される。 GeのサイズをそろえるためにUV光照射による光酸化を試みたが、Geの島のサイズの変化は、ラマンからもTEMからも認められなかった。これはUVの光強度が弱く、10nmのSiのキャップがUVを吸収し、キャップ下のGeの島にUV光が届きにくいことが原因と思われる。来年度は、熱酸化、光酸化条件をさらに検討する。表面電位計測アタッチメントを購入し、既存の日本電子製のAFMにとりつけ、試料の表面のナノメートルオーダーでの表面電位分布を測る様調整を開始した。来年度は、導電性AFM、AFM、ケルビンプローブ(表面電位分布測定)を活用して、SiO_2中に埋め込まれたGeナノクリスタルの同定技術を確立する。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] S.Banerjee: "Electron transport in Ge nanocrystalline films deposited using the cluster beam evaporation technique"Journal of Applied Physics. 91(7). 4307-4311 (2002)
[Publications] J.J.Si: "A Photo-oxidation generated low-k dielectric film deposited by reactive evaporation of SiO"Microelectronic Engineering. 60. 313-321 (2002)
[Publications] S.Nozaki: "Ultralow K nanoporous silica by oxidation of silicon nanocrystals"International Interconnect Technology Conference, San Francisco, CA, June 3 -5,2002,Proceedings. 69-71 (2002)
[Publications] Y.S.Lim: "Oxidation study on Ge quantum dots"European Materials Research Society 2002 Spring Meeting, Strasbourg, France, June 18-21. (2002)
[Publications] A.Portavoce: "Auger spectroscopy thermodesorption of Sb on Sil-xGex layers grown on Si (100) substrates"Surface Science. 519. 185-191 (2002)
[Publications] A.Portavoce: "Sb-surfactant mediated growth of Ge nanostructures"Materials Science and Engineering B. 89(1-3). 205-210 (2002)
[Publications] 野村政人: "超音速ジェットノズルによるシリコン超微粒子浮遊ゲートMOSキャパシターの作製"応用物理学会分科会シリコンテクノロジーNo.46「量子サイズシリコン系素子-新機能と応用-」特集号. 39-42 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

ゲルマニウムナノ結晶の秩序化によるナノクリスタルメモリーの作製

Principal Investigator

野崎 真次 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20237837)

Research Products

[Publications] S.Banerjee: "Electron transport in Ge nanocrystalline films deposited using the cluster beam evaporation technique"Journal of Applied Physics. 91(7). 4307-4311 (2002)

[Publications] J.J.Si: "A Photo-oxidation generated low-k dielectric film deposited by reactive evaporation of SiO"Microelectronic Engineering. 60. 313-321 (2002)

[Publications] S.Nozaki: "Ultralow K nanoporous silica by oxidation of silicon nanocrystals"International Interconnect Technology Conference, San Francisco, CA, June 3 -5,2002,Proceedings. 69-71 (2002)

[Publications] Y.S.Lim: "Oxidation study on Ge quantum dots"European Materials Research Society 2002 Spring Meeting, Strasbourg, France, June 18-21. (2002)

[Publications] A.Portavoce: "Auger spectroscopy thermodesorption of Sb on Sil-xGex layers grown on Si (100) substrates"Surface Science. 519. 185-191 (2002)

[Publications] A.Portavoce: "Sb-surfactant mediated growth of Ge nanostructures"Materials Science and Engineering B. 89(1-3). 205-210 (2002)

[Publications] 野村政人: "超音速ジェットノズルによるシリコン超微粒子浮遊ゲートMOSキャパシターの作製"応用物理学会分科会シリコンテクノロジーNo.46「量子サイズシリコン系素子-新機能と応用-」特集号. 39-42 (2002)

野崎真次電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20237837)