| 研究課題/領域番号 |
14350012
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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 | 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 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
尾関 雅志 宮崎大学, 工学部, 教授 (70336288)
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| 研究分担者 |
碇 哲雄 宮崎大学, 工学部, 教授 (70113214)
吉野 賢二 宮崎大学, 工学部, 助教授 (80284826)
前田 幸治 宮崎大学, 工学部, 助教授 (50219268)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
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| キーワード | 結晶成長 / 半導体・金属接合 / エピタキシャル / 原子層成長 / 化合物半導体 / MnAs / 成長核 / 原子層エピタキシー / GaAs / ヘテロ接合 / 超音速分子ビーム / 界面 / 歪エネルギー / 自動停止機構 / Si / 異種材料接合 / 原始層成長 / GaP / InAs / 自己停止機構 / 超音速分子線 / エピタキシー |
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| 研究概要 |
異なる格子定数や異なる極性を持った半導体間の接合、大きく物性の異なる絶縁体-半導体、半導体-金属などの異種材料間接合技術にたいする基礎研究を目的として進めた。異種材料を接合するヘテロ成長を良好に行うために、成長初期段階において成長核発生や成長前駆体の表面拡散過程などを厳密にコントロールする必要がある。ヘテロ界面を良好に作製するためには、これら成長パラメターを自由に独立にコントロールすること、場合によっては従来成長法では設定が不可能なパラメター値まで大幅に変化させてヘテロ界面形成の最適条件を決定すること重要であった.この考え方を具体的に進めるために二つの技術「超音速原料ビーム技術」と「原子層成長技術」を用いた。超音速原料分子ビーム技術を用いることにより、従来技術では不可能であった成長前駆体の表面拡散過程を他の成長条件とは独立にコントロールすることができた。これにより、通常の成長法に比べて三桁以上の高密度で核生成が可能になった。
超音速原料分子ビーム技術を用いることにより、ヘテロ界面作製に有効な成長核発生を所望の濃度で有用な成長核のみを発生させ、ヘテロ成長の出発点にすることができた。所望の成長核を生成後、原子層成長(パルスジェットエピタキシー)を用いて均一な膜成長を行った。原子1層オーダーで成長を制御し、異種材料のヘテロ界面の生成に必要な原子層成長の持つ極めて平坦な膜を成長させすばやく表面を被覆し層状成長を開始することができた。さらに(1)転位の制御や歪の緩和を原子1層単位で作製して行くことにより効果的に行うことができ、(2)低温成長が極めて容易であるといった特徴を、ヘテロ界面形成に効果的に用いて成長を行うことができた。以上の基礎的な研究成果を、半導体異種接合、半導体・金属接合の作製に応用することにより、きわめて良質な異種材料接合を実現することができた。
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