2015 Fiscal Year Annual Research Report
Ge薄膜中キャリア輸送機構に及ぼす同位体および界面散乱に関する研究
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25249032
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鳥海 明 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50323530)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電子デバイス / 半導体物性 / ゲルマニウム / 同位体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ge薄膜中のキャリア輸送機構に関して、この数年間、我々はGe FETの移動度改善に注力してきた。その結果ほとんど無理と言われていたn-チャネルFETにおける電子移動度を世界でトップの値まで向上するに至っている。その上で，Geチャネル中における散乱機構に関する研究をすすめ，最終年度であるH27年度は下記の点について極めて大きな展開があった。
１）H26年度に開発されたY2O3ドープGeO2をゲート絶縁膜として用いることを考えドープ量の最適化を行い、移動度を劣化させずに薄膜化を実現した。結果としてEOTが1nm以下で電子移動度が1000 cm2/Vsecという高移動度を実現できた。この値は現状では報告値の中ではもっとも高い値であるが、それ以上に薄膜化によってGeの移動度は劣化すると言われていた電子移動度に関して大きく改善できたことの技術的意味は大きい。
２）Y2O3ドープ膜の信頼性を確認した。Y2O3ドープGeO2とGeO2膜の信頼性を比較した。実際に信頼性の議論においては大量のデータが必要になるという点では今回の結果は予備的な結果と言える。ただし、得られた結果はきわめてポジティブなものであり、Y2O3をドープすることでトラップ形成、界面準位形成と言え、格段に良好な結果が得られたことは期待以上の結果である。
３）同位体を用いたチャネル形成に関しては思っていた以上に難航し、C-V特性までは同位体を用いない場合とほぼ同じ結果が得られたが接合形成に成功していない。成長時の欠陥制御、あるいは同位体中に残存するメタル不純物などがネガティブな結果に導いている可能性が高い。
４）電界効果によるキャリアの蓄積によってGeの物性（バンドギャップ、フォノン振動数）が変化することを初めて実証。輸送的性質に直接的に効いてくる基本物性である。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] "Recent progress of Ge junction technology"2015
Author(s)
T. Nishimura, C. H. Lee, T. Nakamura, T. Yajima, K. Nagashio, K. Kita, and A. Toriumi
Organizer
15th International Workshop on Junction Technology (IWJT2015)
Place of Presentation
京都大学宇治キャンパス（京都府・宇治市）
Year and Date
2015-06-12
Int'l Joint Research / Invited
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