2005 Fiscal Year Annual Research Report
ガラス上に於けるSiGe局所結晶の低温方位制御とデバイス応用
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15360169
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宮尾 正信 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (60315132)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐道 泰造 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (20274491)
権丈 淳 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (20037899)
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| Keywords | 電子デバイス・機器 / 集積回路 / ディスプレイ / シリコン / 結晶成長 |
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| Research Abstract |
トランジスタの能動領域は直径数μm以下である。従ってガラス上の局所領域(直径:数μm程度)に結晶方位の制御されたSiGe半導体を低温度(500℃以下)で形成できれば、ガラス上で集積回路が実現する。即ち、システムインデイスプレーが可能となる。
結晶成長の種となる結晶核は非晶質SiGe内部に於いては三次元的に、又、非晶質SiGeの表面及びガラスとの界面に於いては二次元的に発生する。前者は等方媒質中の現象であるから、結晶核はランダムな方向を向く。後者は異種媒質(SiGeと大気、SiGeとガラス)に挟まれた遷移領域の現象であるから、結晶核の向きを規定する要因が発生する。即ち、非晶質SiGe内部の核発生を完全に抑制し、二次元な表面及び界面核のみを優先発生する事が結晶方位を制御する鍵となる。
本年度は、ガラス基板上に形成した非晶質SiGe薄膜の極微小領域への応力印加による結晶成長促進効果を検討した。その結果、低Ge濃度の非晶質SiGe薄膜において、<111>方向の結晶面を有する結晶核を選択的に発生させ、結晶方位の揃ったSiGe結晶粒(粒径:〜3μm)を形成する事に成功した。これは、応力印加により、非晶質SiGeの表面又はガラスとの界面での核発生が促進した為と考えられる。この結果は、ガラス上に於けるSiGe局所結晶の方位制御に新たな道を拓く成果である。
更に、ソース・ドレインをショットキー接合としたトランジスタの形成プロセスの低温化を検討した。その結果、低温(450℃)での形成プロセスが確立できた。この手法を用い、ガラス基板上にトランジスタを試作し、その良好なデバイス動作を実証した。
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