| 研究課題/領域番号 |
12555190
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東京工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
大山 昌憲 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50042685)
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| 研究分担者 |
藤田 安彦 東京都立科学技術大学, 電子システム工学科, 教授 (70099357)
伊藤 浩 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 助手 (40313043)
大野 秀樹 東京工業高等専門学校, 一般科目, 助教授 (20300543)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2001年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2000年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
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| キーワード | 低温結晶成長 / 層状化合物半導体 / RFスパッタリング / 電子ビーム蒸着 / シリコン基板 / 光学的性質 / 電子物性 / ファンデルワールスエピタキシー / ヘテロエピタキシー / ファンデルワールス結合 / テルル化ガリウム / セレン化ガリウム / 硫化カリウム / 化合物半導体薄膜 / ドライプロセス / イオンアシスト / 光学材料 / スパッタリング |
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| 研究概要 |
本研究ではIII-VI族層状化合物半導体(GaSe、GaS)を取り扱い、シリコン基板上にc軸が垂直に配向する結晶成長プロセス技術開発とその電子物性評価を行った。半導体薄膜の研究は基板結晶との整合性を考慮したエピタキシー技術が基礎となっている。しかし、電子デバイス素子を開発するには基板の結晶性に関係なく結晶成長させる技術が要求されている。本研究は可視領域の光学的バンドギャップをもつIII-VI族層状性半導体をシリコン基板上に結晶性薄膜を成長させ、低温成膜プロセス条件による結晶成長を検討した。その成果は以下に述べる。
1)電子ビーム蒸着とRFスパッタリングによる半導体プロセス装置を用いて本研究の目的であるシリコン基板上に化合物半導体(GaSe、GaS)の低温化結晶成長が可能である成膜方法と基礎的技術を確立した。2)電子ビーム蒸着法を用いて化合物半導体GaSeはシリコン基板上にc軸が垂直の結晶薄膜を得るプロセス技術を確立できた。基板温度は500℃で成膜したGaSe薄膜はバンドギャップが2.0eVの値が得られ高感度の光導電性が得られた。3)表面電荷励起方式の成膜方法では、シリコン基板上でのグラフォエピタキシー機構の知見を得ることがきた。4)電子エネルギー(シャワー)を支援した成膜方法ではGaSは基板温度300℃以下においてもシリコン基板上にc軸配向した薄膜が得られた。電子ビーム蒸着法を基本プロセスとするこれらの研究成果により、GaSe及びGaS薄膜の大面積成膜が可能である。また、光センサーや知能型電子デバイス応用への基礎技術が確立できた。
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