2018 Fiscal Year Annual Research Report
2D array of Dopant at the hetero interface of IV group semiconductors
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17H02777
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
三木 一司 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30354335)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 謙二 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (00222000)
唐 佳芸 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (70785287)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ドーピング / シリコン / 重金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ドーパントの低次元構造は新材料として新機能を誕生させる可能性がある。例えばドーパントの１次元構造は合金散乱の抑制により半導体中の移動度を改善すると予測され、シミュレーションの結果が報告されているが、実験的には、１次元マスクを使ったイオン注入法により、荒い１次元構造しか実現されていない。
初年度は1次元ドーパントの構造を示唆できる結果を得ることができた。ドーパント源としてBi原子細線をシリコン表面に室温で形成し、その後、アモルファス層シリコンを室温で積層、熱処理をして局所構造をXAFSにより調べた。その結果、４００℃の基板アニールでビスマスが原子置換位置に入ると推定できる結果を得ることができた。同じことはBiをサーファクタントとして４００℃のシリコン層積層でも実現できる。温度を変えながらシリコン中のBi分布をSIMSにより調べて、その結果を表面偏析モデルで解析した。この結果は、ビスマス原子細線が動かない状態でシリコン層中に埋まっていることを示唆している。この結果は、Bi原子を別の手法で埋め込みを行った際にサーファクタント層のカイネチックス解析した結果でも裏付けられている。何れも論文化されている。
本年度は、埋め込まれた1次元構造がドーパントとして活性化している事を電気的に確かめることに成功した。シリコン基板上にBi原子細線を埋め込み、室温でアモルファス層を形成し、その後電気伝導のアニール温度依存性を確かめた。400－600℃でBiドーパントが活性化されていることが分かり、400℃のアニールにより原子置換位置になっている事と整合できた。この結果で、1次元ドーパントの達成の可能性が高くなった。この結果は論文執筆中である。
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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
計画とほぼ同じ進行状況のため
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通りに研究を進めていく。
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Research Products
(11 results)
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[Presentation] Fluorescence X-ray Holography of Sn from Sn: β-Ga2O3 widegap oxide semiconductor.2019
Author(s)
K. Miki, N. Happo, K. Kimura, K. Sasaki, Y. Tang , K. Nawata, H. Kitafuji, S. Kitamura, H. Ozaki, K. Hisatsune, R. Yamaguchi, H. Tajiri, S. Yamakoshi, K. Hayashi, A. Kuramata
Organizer
Symposium on 3D Active-site Science in London-3D Atomic-imaging Technologies from Material to Biology-
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