| 研究課題/領域番号 |
10305003
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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, 大学院・理工学研究科, 教授 (30110729)
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| 研究分担者 |
内田 恭敬 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)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
39,500千円 (直接経費: 39,500千円)
2000年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1999年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
1998年度: 24,600千円 (直接経費: 24,600千円)
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| キーワード | Atomic Layer Epitaxy / Silicon / Germanium / Hetero Structure / Super Lattice / CAICISS / Atomic Lager Epitary / silicon / 原子層成長 / Si / Ge界面 / 超格子 / ヘテロ成長 / 最表面組成 |
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| 研究概要 |
原子層成長法(ALE)を用いて、SiとGeとを僅か数原子層の厚さで積層したSi/Ge原子層超格子の実現を目指した。ヘテロALE法の完成と成長したヘテロ界面の急峻性を直衝突イオン散乱スペクトロスコピー法(CAICISS)によって評価した。
SiホモALEでは、水素照射圧力の最適化により、Si(100)表面上に理想的な成長速度1ML/cycleを実現した。ミクロな成長機構が表面モルフォロジーに与える影響を明らかにし、ALEを100cycle実施後の表面凹凸が0.1A程度と原子層スケールでの平坦性制御を実現した。
GeのホモALEでは430℃〜520℃という広い温度範囲で成長速度1ML/cycleを実現したが、膜中へのCの取り込みにより、成長表面の平坦性は445℃以上において急激に劣化した。平坦な表面は、メチル基の解離を抑制できる低温領域430℃〜440℃においてのみ実現できた。
1ML吸着とホモALEを組み合わせることで、1原子層単位での膜厚制御と界面組成急峻性の制御が同時に可能であるSiおよびGeのヘテロALEを実現し、形成したヘテロ界面構造を評価した。テトラクロロゲルマンと原子状水素の交互供給法により、クラスタリングやインターミキシングのない、理想的な1ML-Ge/Si(100)構造を実現できることを確認して、この構造上にGeホモALEによって臨界膜厚3MLまでのLayer-by-layer成長を実現した。SiヘテロALEについては界面組成変化が極めて急峻な2ML-Si/Geヘテロ構造の形成できることを確認した。このヘテロ界面の耐熱温度は550℃であった。さらに、この構造上にホモALEを行って臨界膜厚3MLまでのLayer-by-layer成長を実現した。
これらの成果から、原子層超格子の作製条件を明らかにして、Si_3/Ge_7原子層超格子を実現した。
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