2015 Fiscal Year Annual Research Report
Ｓｉプラットフォームにおける絶縁分離型ＧｅＳｎ結晶の非熱平衡固相成長
| Project/Area Number |
25289089
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
宮尾 正信 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 特任教授 (60315132)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐道 泰造 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (20274491)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 電気・電子材料 / 半導体 / Si系ヘテロ半導体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、LSI性能の飛躍的向上を目指し、Ge中におけるSnの熱平衡固溶度の壁を打破する非熱平衡GeSnプロセスの研究を行う。次に、その知見を絶縁膜上におけるGeSn横方向成長に展開し、Si基板と絶縁分離したGeSn-on-Insulator構造を創出する。今年度は、３年計画の最終年度として、下記研究を行った。
① GeSn中の置換型Snの熱的安定性の解析
固相成長法で形成したGeSn薄膜の置換型Snの熱的安定性をラマン分光法やX線回折法を用いて解析した。結晶成長直後の熱平衡固溶度を越える置換型Sn濃度(～15%)が、長時間の熱処理プロセス(～5h,300℃)で、約10%に収斂することが明らかとなった。この値(約10%)は、Ge中のSnの熱平衡固溶度(約2%)よりも高く、本研究で開発した非熱平衡プロセスが高い熱的安定性を有するGeSnの形成に有効であることが明らかとなった。
② 絶縁膜直上型GeSn-on-Insulator構造の形成
前年度までに開発した非熱平衡プロセスを用いて、絶縁膜上に堆積した非晶質GeSn膜の横方向固相成長を検討した。固相成長速度のSn濃度依存性および熱処理温度依存性を解析し、成長機構を解明した。それらを横方向成長プロセスにフィードバックし、絶縁膜直上型のGeSn-on-Insulator構造を実現した。電子顕微鏡法およびホール効果測定法を用い評価した結果、成長層は高い結晶性と高いSn濃度(約10%)と良好な電気特性を有することが明らかとなった。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
