2015 Fiscal Year Research-status Report
最高速ＣＰＵ開発に向けた高品質バルク混晶シリコンゲルマニウム単結晶育成方法の確立
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15K04671
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
荒井 康智 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 主任開発員 (90371145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 辰郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (40357984)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / シリコンゲルマニウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．産総研と共同で、SiGe結晶のホール係数測定を室温とGeリッチ側組成のし0.2Ge0.8については、20Kの低温まで実施した。室温での測定では、SiリッチからGeリッチまで測定を実施し、これまで基準とされてきた値より大きな移動度を示すことが確認された。これらは成果として、共同研究者の前田が国際学会で報告した。２．これまでは、BN（ボロンナイトライド）容器を利用した結晶成長を実施してきたが、ボロン不純物の混入により、結晶品質は高いが不純物効果によりホール移動度が低下することが課題であった。本年度は、石英管と炭素容器を利用して結晶成長を実施して、適正な成長方法と容器の洗浄条、容器形状を検討した。３．結晶品質については、Si0.5Ge0.5組成でカーボン容器で育成した結晶について、15㎜角の単結晶試料（100）面についてロッキングカーブを計測した。0.02°（72arcsec）程度の非常にシャープな半値幅であり、結晶品質が高いことが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
・成果で記述した結晶品質の評価が可能になったこと。同じく、Si種から15㎜角のバルク結晶試料が低不純物濃度で育成可能になったこと。ホール係数測定より、結晶の電子的性質も高いことが示されたこと。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に検討した、BN容器以外での結晶成長方法を利用して、よりGeリッチ側の組成の単結晶育成を試みる。また、これまで不可能であったSi種からの15㎜角の大型単結晶育成に成功した手法のメカニズム検討からより再現性良く20㎜角の大型単結晶育成が可能になるように研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
育成したSiGe結晶の高純度化を達成する為に、シリコンとゲルマニウム原料結晶自体の洗浄方法（エッチング）について検討することとなり、原料の発注を遅らせたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
既にエッチングした試料で結晶成長を開始しており、2016年度内に使用する予定。
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