2013 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
| Project/Area Number |
24246017
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Materials Science |
|---|
Principal Investigator |
三木 一司 独立行政法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, グループリーダー (30354335)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深津 晋 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (60199164)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | シリコン / ドーパント / エピタキシャル成長 / アニール / ナノ構造 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(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： 特異なナノ構造（ビスマス原子細線）が表面偏析に強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、する過程を試みている。本年度は埋め込みをSiでは無くGeに変更し、Mn+Biの重畳δドーピングをSi/Ge界面で試みた。SIMSによりMnとBiが実際にシリコン結晶中に埋め込まれていることを確認し、RT-600℃の範囲でアニール処理を実施した。
(2) 局所電子状態導入： 工学的評価： Mn+Biの重畳δドーピングをSi/Ge界面で試みた試料では、磁気特性に大きなアニール依存性と測定温度依存性が見られ、強磁性が発現している可能性が出ている。磁場強度依存性と、より詳細な測定温度依存性を調べている。
(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測定から、ビスマス原子細線を室温で埋め込んだ際に約半分がドーパントして活性化している事や、Mn鎖をSi及びGe中に室温で埋め込んだ際にかなり活性化している事が分かった。
(4) スピントロニクスデバイスに関する研究： MnをGeで室温で埋め込んだ試料について非局在ホール効果測定用のデバイス構造を試作中である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
装置故障による予算繰り越し（半年）があったが、装置故障を除けば研究は概ね順調に進展している。
|
| 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。
|
Research Products
(8 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Mn Doping into Si2013
Author(s)
Takashi Kanazawa, Koichi Murata,Satoshi Tsubomatsu and Kazushi Miki
Organizer
The international workshop on Science and Patents (IWP)
Place of Presentation
つくば市
Year and Date
2013-09-06
Invited
