2017 Fiscal Year Annual Research Report
Low Resistance Metal/Germanium Contacts by Alleviation of Fermi Level Pinning Phenomenon
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15H03565
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中塚 理 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20334998)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 界面 / 集積回路 / ゲルマニウム / ゲルマニウム錫 / コンタクト / ショットキー障壁 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲルマニウム（Ge）電子デバイス高性能化に必要不可欠な金属/Ge接合におけるコンタクト抵抗率の低減技術を開発している。また、ゲルマニウム錫（GeSn）等の新たに注目されるGe系混晶半導体の実用化に向けて、金属/半導体コンタクトにおける界面物性の解明、電気伝導特性の制御技術の構築を進めている。本年度の主要な成果を以下に記す。
（1）様々なSiおよびSn組成比を有する金属/SiGeSn/Geコンタクトを作製し、その電気的特性を系統的に調査した。Ge基板に格子整合したSiGeSn中間層を挿入した試料において、Schottky障壁高さ（SBH）の電極金属仕事関数依存性が最も強く発現し、そのスロープパラメータは0.4に達した。（比較としての金属/Geの場合は0.03。）その結果、Al/SiGeSn/n-Ge試料において、0.05eV以下の低SBH実現を実証できた。
（2）TiN/Hf/Ge試料に急速熱処理を加えることで、エピタキシャルHfGe2/Ge接合の形成に成功し、HfGe2(010)//Ge(001)およびHfGe2[101]//Ge[100]の結晶方位関係を有するHfGe2層が比較的均一に形成されていることを実証した。その界面電気特性を評価した結果、一般的な金属/n-Geコンタクトに比較して、0.2eV程度低い0.4～0.5eVの低SBHが得られることを見出した。
（3）1E20/cm3を超える高濃度SbドープGeSnおよびGe層を形成し、円形transmission line model（TLM）によりAl/n-GeSnおよびAl/n-Geコンタクトの電導特性を評価した結果、3E-8Ωcm2台の低コンタクト抵抗率を実証できた。150℃の低温成長によりSb偏析のない高い電気的活性化率を有する高電子濃度Ge(Sn)層の実現により、低コンタクト抵抗率を達成できたと考えられる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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