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2014 Fiscal Year Annual Research Report

相界面反応制御技術を基軸とした混晶材料の設計と新機能発現

Research Project

Project/Area Number 25246028
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

渡部 平司  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90379115)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords表面・界面物性 / 界面反応
Outline of Annual Research Achievements

当初の研究計画に従って、以下の研究成果を得た。①溶融成長Geワイヤの電気特性評価や高移動度Geトランジスタ実現へのキーテクノロジーとなるNiGe低抵抗コンタクト形成技術に関する研究成果を当該領域を代表する学術誌(Applied Physics Letters)にそれぞれ発表した。②溶融成長法で形成した高品質GeSn材料の光学特性評価を継続し、直接遷移発光を確認すると共に、国内国際学会での成果発表を進めた。③溶融成長GeSnワイヤをチャネルとしたバックゲートトランジスタを作製し、そのスイッチング動作を確認した。④GeやGeSnワイヤの溶融成長機構を詳細な結晶方位解析から検討した。⑤フレキシブル基板への展開を視野に入れ、石英基板上でのGeSn溶融成長実験に着手し、高い発光効率を実証した。⑥高移動度Ge-CMOSデバイスの作製にNiGeコンタクト技術を応用し電気膜厚1nm以下の極薄High-k/Geスタックを有したGe-CMOSトランジスタ動作に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

溶融成長法で作製した引張り歪み印加GeSnからの直接遷移発光を確認すると共に、高移動度Geチャネルトランジスタにおいても極薄絶縁膜を有したCMOSトランジスタ動作に成功するなど、大きな進展がみられた。

Strategy for Future Research Activity

溶融成長法で作製したGeSn等のⅣ族混晶半導体材料の光物性は、基礎科学の観点からも極めて興味深い研究テーマであり、さらに詳細な光物性の評価解析を継続する。一方、次年度以降ではフレキシブル基板への応用展開を加速し、透明フレキシブル基板上に作製した溶融成長Ⅳ族混晶材料の光電子物性の解析や、デバイス試作への活動を強化する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Mobility characterization of Ge-on-insulator metal-oxide-semiconductor field-effect transistors with striped Ge channels fabricated by lateral liquid-phase epitaxy2014

    • Author(s)
      T. Hosoi, Y. Suzuki, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 105 Pages: 173502

    • DOI

      10.1063/1.4900442

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Understanding and engineering of NiGe/Ge junction formed by phosphorous ion implantation after germanidation2014

    • Author(s)
      H. Oka, Y. Minoura, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 105 Pages: 062107

    • DOI

      10.1063/1.4893152

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 急速加熱処理により作製したGeSn-on-quartz構造のフォトルミネッセンス測定2015

    • Author(s)
      天本隆史, 冨永幸平, 梶村恵子, 細井卓治, 志村考功, 渡部平司
    • Organizer
      第62回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 光電子集積回路に向けたGeデバイス技術2015

    • Author(s)
      細井卓治
    • Organizer
      応用物理学会関西支部 支部セミナー「フォトニック信号処理セミナー」
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-11
    • Invited
  • [Presentation] 横方向液相エピタキシャル成長によって作製した絶縁体上GeSnワイヤのフォトルミネッセンス測定によるバンドギャップ変調技術2015

    • Author(s)
      天本隆史, 冨永幸平, 梶村恵子, 松江将博, 細井卓治, 志村孝功, 渡部平司
    • Organizer
      応用物理学会 薄膜・表面物理分科会/シリコンテクノロジー分科会共催特別研究会「ゲートスタック研究会」
    • Place of Presentation
      東レ研修センター, 静岡県三島市
    • Year and Date
      2015-01-29 – 2015-01-31
  • [Presentation] Fabrication of GeSn-on-insulator Structure by Utilizing Lateral Liquid-Phase Epitaxy2014

    • Author(s)
      T. Hosoi, K. Kajimura, K. Tominaga, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Organizer
      IEEE Semiconductor Interface Specialists Conference
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-13
  • [Presentation] Engineering of NiGe/Ge Junction by P Ion Implantation after Germanidation for Metal S/D Ge CMOS Technology2014

    • Author(s)
      H. Oka, Y. Minoura, R. Asahara, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Organizer
      IEEE Semiconductor Interface Specialists Conference
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-13
  • [Presentation] 横方向液相成長法で作製したSi基板上GeSn細線の初期結晶方位とその安定性2014

    • Author(s)
      冨永幸平,梶村恵子,天本隆史,細井卓治,志村考功,渡部平司
    • Organizer
      第75回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] 横方向液相エピタキシャル成長法により形成したGeSn-on-insulator層の電気特性評価2014

    • Author(s)
      梶村恵子,細井卓治,志村考功,渡部平司
    • Organizer
      第75回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] Schottky Barrier Height Reduction of NiGe/Ge Junction by P Ion Implantation for Metal Source/Drain Ge CMOS Devices2014

    • Author(s)
      H. Oka, Y. Minoura, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Organizer
      International Meeting for Future of Electron Devices, Kansai
    • Place of Presentation
      Ryukoku University Avanti Kyoto Hall, Kyoto
    • Year and Date
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [Presentation] 極薄EOT high-k/Geゲートスタックの熱安定性及び界面特性改善に向けたプロセス設計2014

    • Author(s)
      淺原亮平, 細井卓治, 志村考功, 渡部平司
    • Organizer
      電子情報通信学会 シリコン材料・デバイス(SDM)研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-06-19 – 2014-06-19
  • [Presentation] Sub-1-nm EOT Schottky Source/Drain Germanium CMOS Technology with Low-temperature Self-aligned NiGe/Ge Junctions2014

    • Author(s)
      T. Hosoi, Y. Minoura, R. Asahara, H. Oka, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Organizer
      IEEE Silicon Nanoelectronics Workshop
    • Place of Presentation
      Honolulu, HI, USA
    • Year and Date
      2014-06-08 – 2014-06-09
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www-asf.mls.eng.osaka-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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