2012 Fiscal Year Annual Research Report
次世代シリコンデバイス機能創出のためのドーパントの多様化
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24246017
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
三木 一司 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (30354335)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深津 晋 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (60199164)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ドーパント / エピタキシャル成長 / レーザアニール / ナノ構造 |
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| Research Abstract |
各項目について以下の成果を得た。
(1) 局所電子状態導入：スピン源とキャリア源の重畳δドーピング： δドーピング法の基本プロセスは2段階で、特異なナノ構造（Bi原子細線）が表面偏析に強いケースが多い事を利用して結晶成長で埋め込み、アニールによりナノ構造を破壊することによりSi結晶中に局所電子準位を形成する、により試みた。今年度は、Mnが細線構造を形成することを走査トンネル顕微鏡による事前探索で判明していた為、Bi+Mnの重畳ドーピンを試みた。SIMSによりMnが実施にシリコン結晶中に埋め込まれていることを確認し、更に炉アニール及びレーザアニール処理も実施した。
(2) 局所電子状態導入：工学的評価：Mnは２価のアクセプターになることからプローバによりアニール温度依存性を調べ、約９００℃のアニールでMnが活性化することを確認した。磁場印加でのホール測定は現在続行中である。
(3) 局所電子状態導入：基礎的評価：プロセス中の局所構造解析及び構造解析はドーピング機構の解明に必要である。ドーピング構造中のBi濃度が1/8ML、Mn濃度は1/2ML以下と低いことや、埋もれた界面構造であるため、通常の化学結合分析手法やＸ線構造解析は利用できず、放射光施設の利用が不可欠である。スプリング８のアンジュレータ利用のEXAFS（BL37XU）でのEXAFS測定を2012A及び2012Bで実施し、BiのEXAFS信号取得に成功した。Bi-Si結合距離は現在解析中である。
(4) 局所電子状態導入：Gセンター：炭素-シリコン複合欠陥であるGセンターは、（最高到達温度>1400℃、昇降時間～数msec）瞬時レーザアニールをシリコン表面に照射することで、>1018/cm3の高濃度で形成可能であることが事前に確かめてある。本年度は時間分解PL測定を行った。時定数等は現在解析中である。
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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
得られた研究成果はほぼ計画通りであり、本研究は概ね順調に進行していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に沿って次年度も研究を実施して行く。
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Research Products
(17 results)
