| 研究課題/領域番号 |
07405001
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
松村 正清 東京工業大学, 工学部, 教授 (30110729)
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| 研究分担者 |
内田 恭敬 (内田 泰敬) 帝京科学大学, 理工学部, 助教授 (80134823)
菅原 聡 東京工業大学, 工学部, 助手 (40282842)
今井 茂 東京工業大学, 工学部, 助手 (40223309)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
28,000千円 (直接経費: 28,000千円)
1997年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1996年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1995年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
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| キーワード | 原子層エピタキシ- / Si / Ge人工結晶 / ヘテロ接合 / AES / シリコン / ゲルマニウム / 原子層エピロキシ- / ALE / 人工結晶 / 超格子 |
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| 研究概要 |
SiH2Cl2と原子状水素Hの交互供給によるSiの原子層成長法について、(III)面方位の成長特性を詳細に調べた。気相に於けるラジカル(SiHCl)の生成が理想的な1原子層/サイクルの成長速度を実現する鍵を握っており、これには、適正な原料圧力と原料滞留時間が存在することを明らかにした。また(100)面方位ではHのエッチング作用が顕著に生じるので、水素圧力を低く押さえることが必要であることが明らかにした。これらの結果、100度程度の広い温度ウインドを(100)および(111)面方位で実現した。
Geの原子層成長を、GeH2(CH3)2とHの交互供給により、(100)面方位と(111)面方位とで実現した。(100)面では温度ウインドは100度と極めて広かったが、(111)面では20度程度と狭かった。この理由は、表面CH3基の水素引き抜き反応が修正ER機構であることによることを明らかにした。
Ge(100)基板上へのSi単原子層堆積がSiH4照射によって実現できることを確認し、この上にSiH2Cl2とHの交互供給による原子層成長を行い、2原子層、3原子層、…というディジタル的な成長を実現した。またその界面をSIMSとAESとにより評価して、遷移領域幅が約1nmと極めて狭いことを確認した。遷移幅が1原子層程度と言われるSiO2/Siについての評価結果をも参考にして、上記の界面は原子層レベルで急峻であると結論した。
Si(100)面上へGeCl4とHを15回程度交互照射すれば、1原子層のGeを堆積できることを確認した。この上にGeH2(CH3)2とHの交互供給を行い、Ge層がデジタル的に堆積できることを確認した。
これら要素技術を組み合わせて、Si_7Ge_3人工結晶の成長と評価を行い、GeとSiの積層構造ができていることを確認した。
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