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チャネルラストプロセスによる歪み制御縦型Geトランジスタの作製と電気特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 24360120
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

志村 考功  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90252600)

連携研究者 渡部 平司  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90379115)
細井 卓冶  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (90452466)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2012年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード電気・電子材料 / 作成・評価技術 / エピタキシャル成長 / 半導体 / ゲルマニウム / 格子歪み
研究成果の概要

急速加熱処理による液相エピタキシャル法により単結晶 Ge細線を作製し、そのトランジスタにより電気特性を評価した。熱処理時間を最適化することにより良好なトランジスタ特性を得ることができた。正孔移動度はピーク値で 500 cm2/Vs に達し、比較用Siデバイスに対して約1.6倍の値を示した。また、光学特性評価により直接遷移に起因する発光ピークの90 nmの長波長側へのシフトを測定し、約0.4%の引張り歪みに起因する45 meVのバンドギャップの減少を確認した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] Mobility characterization of Ge-on-insulator metal-oxide-semiconductor field-effect transistors with striped Ge channels fabricated by lateral liquid-phase epitaxy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hosoi, Y. Suzuki, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 105 号: 17 ページ: 173502-173502

    • DOI

      10.1063/1.4900442

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strain-induced direct band gap shrinkage in local Ge-on-insulator structures fabricated by lateral liquid-phase epitaxy2014

    • 著者名/発表者名
      M. Matsue, Y. Yasutake, S. Fukatsu, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 104 号: 3 ページ: 31106-31106

    • DOI

      10.1063/1.4862890

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-mobility p-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistors on Ge-on-insulator structures fprmed by lateral liquid-phase epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Suzuki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 101 号: 20

    • DOI

      10.1063/1.4766917

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of High-Quality GOI and SGOI Structures by Rapid Melt Growth Method-Novel Platform for High-Mobility Transistors and Photonic Devices2012

    • 著者名/発表者名
      Heiji Watanabe
    • 雑誌名

      ECS Transaction

      巻: 50 号: 4 ページ: 261-266

    • DOI

      10.1149/05004.0261ecst

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 急速加熱処理により作製したGeSn-on-quartz構造のフォトルミネッセンス測定2015

    • 著者名/発表者名
      天本 隆史, 冨永 幸平, 梶村 恵子, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      第62回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of GeSn-on-insulator Structure by Utilizing Lateral Liquid-Phase Epitaxy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hosoi, K. Kajimura, K. Tominaga, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 学会等名
      The 45th IEEE Semiconductor Interface Specialists Conference (SISC)
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長法で作製したSi基板上GeSn細線の初期結晶方位とその安定性2014

    • 著者名/発表者名
      冨永 幸平,梶村 恵子,天本 隆史,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      第75回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相エピタキシャル成長法により形成したGeSn-on-insulator層の電気特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      梶村 恵子,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      第75回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相エピタキシャル成長によって作製したGeワイヤのフォトルミネッセンス測定によるバンドギャップ変調評価2014

    • 著者名/発表者名
      梶村 恵子, 松江 将博, 安武 裕輔, 深津 晋, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      ゲートスタック研究会 ―材料・プロセス・評価の物理―」(第19回研究会)
    • 発表場所
      静岡県熱海市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長法により作製したn型Ge-on-insulator層の直接遷移発光の増強2014

    • 著者名/発表者名
      梶村 恵子,松江 将博,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      2014年春季 第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相エピタキシャル成長法によりY2O3層上に形成した局所GOI層の電気特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      梶村 恵子,松江 将博,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      2014年春季 第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長法で作製した局所GeSn-on-insulator層の優先結晶方位2014

    • 著者名/発表者名
      3.冨永 幸平,松江 将博,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      2014年春季 第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長によって作製したGeSn-on-insulator構造のバンドギャップ変調評価2014

    • 著者名/発表者名
      4.冨永 幸平,松江 将博,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      2014年春季 第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長により作製したGOIバックゲートトランジスタのキャリア移動度評価2013

    • 著者名/発表者名
      西川弘晃
    • 学会等名
      2013年春季第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      厚木市、神奈川
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相エピタキシャル成長により作製したGOI MOSFETのキャリア移動度評価2013

    • 著者名/発表者名
      松江将博
    • 学会等名
      ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      熱海市、静岡
    • 年月日
      2013-01-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高移動度Ge CMOSの実現に向けたGeON/Geゲートスタツクのプロセス設計2013

    • 著者名/発表者名
      箕浦佑也
    • 学会等名
      ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      熱海市、静岡
    • 年月日
      2013-01-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced direct bandgap photoluminescence from local Ge-on-insulator structures fabricated by lateral liquid-phase epitaxy -Material and strain engineering toward CMOS compatible group-IV photonics-2013

    • 著者名/発表者名
      M. Matsue, Y. Yasutake, S. Fukatsu, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 学会等名
      The 44th IEEE Semiconductor Interface Specialists Conference (SISC)
    • 発表場所
      Arlington, VA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effective Hole Mobility of GOI MOSFET Fabricated by Lateral Liquid-Phase Epitaxiay2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hosoi, Y. Suzuki, H. Nishikawa, M. Matsue, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 学会等名
      2013 International Workshop on Dielectric Thin Films for Future Electron Devices: Science and Technology (IWDTF2013),
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長によって作製したGOI構造のフォトルミネッセンス測定2013

    • 著者名/発表者名
      松江 将博,安武 裕輔,深津 晋,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      2013年秋季 第74回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      京都府田辺市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Implementation of GeON Gate Dielectrics for Dual-Channel Ge CMOS Technology2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Minoura
    • 学会等名
      IEEE Semiconductor Interface Specialists Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of High-quality SiGe-on-Insulator and Ge-on-Insulator Structures by Rapid Melt Growth2012

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Shimura
    • 学会等名
      The International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science through Advanced Measurements and Simulation
    • 発表場所
      Suita, Osaka(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Ge-on-i nsu1ator structure by lateral liquid-phase epitaxy and its electrical characterization using back-gate transistors2012

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Shimura
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Advanced Science and Technology of Silicon Materials
    • 発表場所
      Kailua-Kona, USA
    • 年月日
      2012-11-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] High-mobility Ge-on-insulator p-channel MOSFETs fabricated by lateral liquid-phase epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄一郎
    • 学会等名
      第12回関西コロキアム電子デバイスワークショップ
    • 発表場所
      大阪市(招待講演)
    • 年月日
      2012-10-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of high-quality GOI and SGOI structures by rapid melt growth method - Novel platform for high-mobility transistors and photonic devices -2012

    • 著者名/発表者名
      Heiji Watanabe
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-state Science
    • 発表場所
      Kailua-Kona, USA(招待講演)
    • 年月日
      2012-10-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Rapid Melt Growth of Fully Relaxed SiGe Layers with High Ge Concentration on Silicon-on-Insulator Substrates2012

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Shimura
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials 2012
    • 発表場所
      Yokohama, Kanagawa
    • 年月日
      2012-09-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長により作製したGOI構造のキャリア移動度評価2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄一郎
    • 学会等名
      2012年秋季第73回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      松山市、愛媛
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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