2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24656220
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
内田 紀行 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (60400636)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 超薄膜 / シリサイド半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、Si表面上で遷移金属内包Siクラスター（MSin）を単位構造とする原子層シリサイド半導体を形成し、MSinの性質を利用することで、Siナノエレクトロニクスの革新的な要素技術の開発を目指してしている。
今年度は、極薄SOI(silicon on insulator)基板上にレーザーアブレーション堆積で堆積したWSin（n=~10）層をヘテロエピタキシャル成長し、WSin層の2次元的なキャリア輸送特性の評価と、産業展開を目指したWSin膜の熱CVD合成を実証した。レーザーアブレーションで発生させたW原子とSiH4ガス（50 Pa）との反応によりWSinHxクラスター（n=~10）を合成し、低ドープp型の厚さ12 nmのSOI基板（9 Ωcm）上に堆積して、400-500℃の熱処理によりWSinを単位構造とする厚さ1 nm程度のヘテロエピタキシャル層が形成できる。このWSin層は、8.3-8.8 cm2/Vsecの移動度を持ち、6.5×1012 cm-2のシート電子密度を持つn型半導体であることが判った。これは、これまでにWSin/Siの接合特性の解析から得られた、WSin層が、1.7×1019 cm-3以上の電子密度を持つ原子層シリサイド半導体材料であるという描像と一致した。本成果は、学術雑誌(N. Okada, N. Uchida, and T. Kanayama, J. Appl. Phys. 117 095302 (2015).)に掲載された。熱CVD合成では、WF6ガスとSiH4ガスを原料に、ガス雰囲気温度の最適化を行い、WSinを気層合成し、それを固体基板に堆積することでWSin膜(n=10-12)が形成できる条件を確立した。電気伝導特性、及びラマン散乱測定の結果、レーザーアブレーション膜と同様な構造を持つWSin膜が形成されていることが判明した。
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Research Products
(4 results)
