2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
24560422
|
|---|
| Research Institution | Kanagawa University |
|---|
Principal Investigator |
水野 智久 神奈川大学, 理学部, 教授 (60386810)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鮫島 俊之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30271597)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 電子デバイス / 半導体物性 / マイクロ・ナノデバイス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度の研究業績は，1))ドープト二次元Si構造(2D-Si）におけるバンド変調の詳細解析，2)2D-Si物性への表面酸化膜応力の影響の解明，の2つにまとめられる．以下，項目ごとに詳細を述べる．
1)n+及びp+ドープト二次元SiのバンドギャップEGナローイング変調の実証．SOI(silicon-on-insulator)基板へのリン及びボロンイオン注入法を用いて，n+及びp+2D-Siを形成し，0.54nmのSi膜厚の極薄膜化をドープト2D-Siにおいても実現できた．フォトルミネッセンス法(PL)により，n+及びp+2D-SiのバンドギャップEGは不純物添加の無い2D-Siより低く，しかも3D-SiにおけるEGの不純物によるナローイング効果より小さいことが判明した．これは,不純物バンド構造においても2D化により変調され，より狭い不純物バンド幅が2D-Siにおいて達成されたことが原因と判明した．
２）2D-Si物性への酸化膜応力の影響．Siと酸化膜の膨張率の大きな違いにより，Siには酸化膜により大きな歪が導入され，更にSi層の2D 化により歪が増大する．UV-Raman分光により，その引っ張り歪の酸化膜厚TOX依存性を実証し，TOXの減少により引っ張り歪が緩和されることを明確にした．その結果，PL測定により，EGの歪存性が明確になり，歪の減少とともにEGが増大することを実証した．更に，EGの歪依存性は3D-Siの数倍にも達していることも明らかにした．応力緩和したEGは，第一原理計算結果と良く一致することも確認できた．このように，2D-Siでは応力の影響を大きく受けることが明確となった．以上の研究成果は，2014年度国際固体素子材料学会において2件,応用物理学会において4件の学会発表を行った．更に，Jpn. J. Appl. Phys.に2件の論文が掲載された．
|
