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2015 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

研究計画に従って、当該年度では以下の研究成果を得た。①Ge系混晶半導体デバイス作製技術の基礎となるMOS構造形成技術の研究開発において原子層AlOx界面層と真空一貫プロセスを基軸としたゲートスタック形成技術を確立し、界面特性に優れた極薄EOT(0.56nm)Ge-MOS構造を実現した。さらに、その研究成果をApplied Physics Letters誌に発表した。②従来のpn接合をベースとしたMOSFETに対して性能面で有利なGeメタルS/Dトランジスタを完成させ、超高性能Ge-CMOSデバイス実現への要素技術を構築し、その研究成果をApplied Physics Letters誌に発表した。③横方向液相成長法により引張り歪印加n型GeSn半導体微細構造の作製に成功し、バンド構造変調に伴う直接遷移発光を確認した。さらに、その成果をApplied Physics Letters誌に発表した。④当該技術を透明フレキシブル基板に応用し、局所的な温度勾配を利用した石英基板上引張り歪GeSn層の作製に成功した。また、その発光特性ならびに電気特性評価を実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

Ge系混晶半導体をベースとした光電子ハイブリッドデバイス実現に向けて、電子デバイス製造技術におけるキーテクノロジーを確立すると共に、局所溶融成長を用いた引張り歪印加GeSn半導体の作製においても大きな成果が得られた。さらに、これらの研究成果をトップジャーナル(APL・JAP)を通じてタイムリーに発信できた。

Strategy for Future Research Activity

局所溶融成長法による引張り歪印加GeSn製造技術を透明フレキシブル基板に本格的に拡張し、研究期間後期では高移動度電子デバイスの作製と、その優位性実証を進めると共に、発光デバイス応用ではキャリア注入による直接遷移発光デバイスの試作へと発展させる。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Comprehensive study and design of scaled metal/high-k/Ge gate stacks with ultrathin aluminum oxide interlayers2015

    • Author(s)
      R. Asahara, I. Hideshima, H. Oka, Y. Minoura, S. Ogawa, A. Yoshigoe, Y. Teraoka, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 106 Pages: 233503

    • DOI

      10.1063/1.4922447

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhancement of photoluminescence from n-type tensile-strained GeSn wires on an insulator fabricated by lateral liquid-phase epitaxy2015

    • Author(s)
      T. Shimura, M. Matsue, K. Tominaga, K. Kajimura, T. Amamoto, T. Hosoi, and H. Watanabe
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 107 Pages: 221109

    • DOI

      10.1063/1.4936992

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Insights into thermal diffusion of germanium and oxygen atoms in HfO2/GeO2/Ge gate stacks and their suppressed reaction with atomically thin AlOx interlayers2015

    • Author(s)
      S. Ogawa, R. Asahara, Y. Minoura, H. Sako, N. Kawasaki, I. Yamada, T. Miyamoto, T. Hosoi, T. Shimura and H. Watanabe
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 118 Pages: 23704

    • DOI

      10.1063/1.4937573

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Schottky source/drain germanium-based metal-oxide-semiconductor field-effect transistors with self-aligned NiGe/Ge junction and aggressively scaled high-k gate stack2015

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

      Applied Physics Letters

      Volume: 107 Pages: 252104

    • DOI

      10.1063/1.4938397

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Engineering of NiGe/Ge Junction by P Ion Implantation after Germanidation for Metal S/D Ge CMOS Technology2015

    • Author(s)
      H. Oka, Y. Minoura, R. Asahara, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Organizer
      第15回関西コロキアム電子デバイスワークショップ
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-15
    • Invited
  • [Presentation] Fabrication of High-quality Ge-on-insulator Structures by Lateral Liquid Phase Epitaxy2015

    • Author(s)
      T. Shimura, Y. Suzuki, M. Matsue, K. Kajimura, K. Tominaga, T. Amamoto, T. Hosoi, and H. Watanabe
    • Organizer
      The 228th ECS Meeting
    • Place of Presentation
      Phoenix, Arizona, USA
    • Year and Date
      2015-10-11 – 2015-10-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 横方向液相成長法による石英基板上単結晶GeSn細線の作製と光学特性評価2015

    • Author(s)
      天本 隆史, 冨永 幸平, 田中 章吾, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • Organizer
      第76回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [Presentation] ゲルマニウム半導体を基盤とした次世代光電子集積デバイスへの展開2015

    • Author(s)
      渡部平司
    • Organizer
      日本真空学会関西支部&日本表面科学会関西支部合同セミナー
    • Place of Presentation
      大阪府、豊中市
    • Year and Date
      2015-07-03 – 2015-07-03
    • Invited
  • [Presentation] Schottky barrier height modulation at NiGe/Ge interface by phosphorous ion implantation and its application to Ge-based CMOS devices2015

    • Author(s)
      T. Hosoi, H. Oka, Y. Minoura, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Organizer
      The 15th International Workshop on Junction Technology
    • Place of Presentation
      Kyoto University Kihada Hall (Uji Campus), Kyoto
    • Year and Date
      2015-06-11 – 2015-06-12
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 渡部研究室ホームページ

    • URL

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

URL: 

Published: 2017-01-06  

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