| 研究課題/領域番号 |
04555064
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
室田 淳一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70182144)
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| 研究分担者 |
佐藤 武敏 国際電気株式会社, 富山工場・富山プロセス技術センター, 研究員
中村 直人 国際電気株式会社, 富山工場・富山プロセス技術センター, 研究員
黒河 治重 国際電気株式会社, 富山工場, 工場長取締役
松浦 孝 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60181690)
小野 昭一 東北大学, 電気通信研究所, 名誉教授 (00005232)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
16,700千円 (直接経費: 16,700千円)
1994年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1993年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1992年度: 11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
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| キーワード | 原子層成長 / CVD / 瞬時加熱 / SiH_4 / GeH_4 / Si / 共鳴トンネル / シリコン / ゲルマニウム / ヘテロ構造 / 集積回路 / エピタキシャル成長 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、申請者らが申請してきた瞬時加熱CVD法、すなわち、原料ガスとして最も単純な分子構造で、しかも取扱いが容易なSiH_4、GeH_4を用い、原料ガスの供給をを止めることなく高い分圧(数Pa〜数百Pa)に保ったまま単分子吸着層を形成し、この吸着層のみをフラッシュ光照射による瞬時加熱で分解し-原子層成長させることを可能にするCVD装置を開発し、広くSi系極限微細集積回路作製に応用し得る原子層成長技術として確立することである。本年度は、3年計画の最終年度としてこれまでの、装置開発と吸着・反応素過程の研究に引き続き、SiとGeが一原子層単位で制御された多層エピタキシャル成長を実現し、二重障壁共鳴トンネルダイオードを作製して量子効果の発現を観察した。
具体的には、1)原子層成長表面の結晶構造に関して、Si(100)表面のダイマー構造は大気中でも安定に存在し得ることを見い出した。2)Si上へのGeの一原子層成長を275℃で瞬時加熱することにより実現できることを明らかにした。3)Ge上へのSiの一原子層成長を200-300℃で熱分解反応により自己制限的に実現できることを明らかにした。4)Siの一原子層とGeの一原子層を交互に積層したSi_1Ge_1原子層超格子を障壁層に用いた二重障壁共鳴トンネンルダイオードを300℃以下のプロセスで試作し、設計値にほぼ一致する-0.6及び+0.7ボルトで電流ピークを持つ負性コンダクタンス特性を観測した。
以上の結果により、デバイス製作に適用可能な原子層成長技術として、本瞬時加熱法の有効性を実証し、本研究を総括した。
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