2010 Fiscal Year Annual Research Report
Si集積回路の限界打破のための結晶成長からのアプローチ
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22360131
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
成塚 重弥 名城大学, 理工学部, 教授 (80282680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 隆浩 名城大学, 理工学部, 教授 (30282338)
上山 智 名城大学, 理工学部, 教授 (10340291)
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| Keywords | MBE,エピタキシャル / 結晶成長 / 電子デバイス・機器 / 格子欠陥 / 超高速情報処理 / 窒化ガリウム / シリコン / 集積回路 |
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| Research Abstract |
本年度の研究成果を項目別に説明する。
1) MOMBEを用いたGaN LAIMCE
アンモニアとトリメチルガリウム(TMG)を原料とする有機金属分子線結晶成長(MOMBE)を用いて、GaNの選択成長実験をおこなった。その結果、基板温度600-1000℃の広い範囲で良好な選択成長に成功した。これは原料がGaN結晶上では分解するが、SiO_2マスク上ではほとんど分解しないことを示し、MOMBEの選択成長への有効性を示す。また、分子線を基板に対して低角に、なおかつ、線上の成長窓(マイクロチャンネル)に対し垂直に供給することによる横方向成長を試みた。この手法を低角入射マイクロチャンネルエピタキシー(LAIMCE)とよぶ。LAIMCEにより、短いながらもGaNの横方向成長には成功したが、成長側面に(1-101)斜面が形成し横方向成長を阻害した。この改善は今後の課題である。
2) RFラジカルMBEを用いたGaNの選択成長
RFラジカルMBEを用いてGaNの選択成長について研究した。マスク材料の違いに注目し、SiO_2とTiを用いた選択成長メカニズムに関し調べた。その結果、SiO_2マスクを用いた場合は原料の再蒸発が、一方、Tiマスクを用いた場合はマスク上での原料の表面拡散が、選択成長を左右する重要な鍵であることが判明した。
2) InGaAs LAIMCE
InGaAsのLAIMCEに関しては、目下、GaAsを用いて基礎実験をおこなっている。成長基板としては、熱耐性が強く、表面エネルギーが低く、表面に平坦な結晶面が出やすい(111)B GaAs基板に注目している。
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