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水素ラジカルを用いた高品位Ge/Si基板ヘテロ構造形成技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25390065
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 結晶工学
研究機関山梨大学

研究代表者

中川 清和  山梨大学, 総合研究部, 教授 (40324181)

研究分担者 山中 淳二  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (20293441)
佐藤 哲也  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60252011)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードGeSiヘテロ構造 / ラジカル水素加熱 / GeチャネルFET / Ge/Siヘテロ構造 / Ge/Si基板ヘテロ構造 / 水素ラジカル加熱
研究成果の概要

分子線成長を用いてSi(100)基板上に基板温度300℃でGeを300 nm成長し、平坦かつ単結晶のGe/Siヘテロ構造を形成した。透過電子顕微鏡によりGeとSiの格子不整合に伴う多量の転位が観測された。
ヘテロ構造上にCVD法によりSiO2膜を300℃で100 nm堆積し、Ge蒸発防止膜を形成し、その上にWを100 nm堆積して、Wを熱源とした加熱を行い、透過電子顕微鏡観察を行った結果、800℃、700℃での0.2秒程度の加熱では、GeとSiのミキシングが生じず、また貫通転位密度を10分の1程度に減少できた。この基板上にp-MOSFETを作製し、正孔移動度380 cm2/V・sを確認した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Selective Heating of Transition Metal Usings Hydrogen Plasma and Its Application to Formation of Nickel Silicide Electrodes for Silicon Ultralarge-Scale Integration Devices2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuji Arai, Hiroki Nakaie, Kazuki Kamimura, Hiroyuki Nakamura, Satoshi Ariizumi, Satoki Ashizawa, Keisuke Arimoto, Junji Yamanaka, Tetsuya Sato, Kiyokazu Nakagawa, Toshiyuki Takamatsu
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science and Chemical Engineering

      巻: 4 号: 01 ページ: 29-33

    • DOI

      10.4236/msce.2016.41006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Si-ULSI用の電極形成のための熱処理技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      上村 和貴、中家 大希、荒井 哲司、山本 千綾、有元 圭介、山中 淳二、中川 清和、高松 利行
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微傾斜基板を用いた伸張歪みSi/緩和SiGe/Si(110)ヘテロ構造のモフォロジー及び素子特性2016

    • 著者名/発表者名
      宇津山 直人、佐藤 圭、山田 崇峰、有元 圭介、山中 淳二、中川 清和、原 康介、宇佐美 徳隆、澤野 憲太郎
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] SiO2を用いたGaN基板上MOSFETのMg濃度依存性2016

    • 著者名/発表者名
      上野 勝典、高島 信也、稲本 拓朗、松山 秀昭、江戸 雅晴、中川 清和
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] SiF4凝縮層の低速電子線誘起反応と水素原子のトンネル反応を利用したa-SiNxの極低温合成2016

    • 著者名/発表者名
      坂巻 直、佐藤 哲也、中川 清和
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] GaNパワートランジスタのためのゲート酸化膜堆積技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      高木 翔太、荒井 哲司、有元 圭介、山中 淳二、中川 清和、高松 利行、上野 勝典
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プラズマCVD-SiO2を用いたGaN基板上MOSFETの特性2015

    • 著者名/発表者名
      上野 勝典、高島 信也、松山 秀昭、江戸 雅晴、中川 清和
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ge/Siヘテロ構造の結晶性向上に向けた熱処理技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      上村 和貴、中家 大希、荒井 晢司、有元 圭介、山中 淳二、山本 千綾、中川 清和、高松 利行
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Si(110)基板上SiGe膜の歪み緩和におけるイオン注入の効果2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 まどか、村上 太陽、有元 圭介、山中 淳二、中川 清和、澤野 憲太郎
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ波励起プラズマを用いたWO3の形成と抵抗変化メモリへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      高木 翔太、荒井 哲司、有元 圭介、山中 淳二、中川 清和、高松 利行
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素ラジカルによるW、Niの選択加熱を用いたa-Siの固相成長法とTFTの作製2015

    • 著者名/発表者名
      上村 和貴、荒井 哲司、有元 圭介、山中 淳二、佐藤 哲也、中家 大希、中川 清和、高松 利行、澤野 憲太郎
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] [12p-P17-4] 伸張歪みSi/緩和SiGe/Si(110)の表面モフォロジーへの成長速度の影響2015

    • 著者名/発表者名
      宇津山 直人、佐藤 圭、有元 圭介、山中 淳二、中川 清和、宇佐美 徳隆、澤野 憲太郎
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 歪みSi/Si1-xCx/Si(001)ヘテロ構造の結晶性と不純物活性化過程との関係2015

    • 著者名/発表者名
      藤原 幸亮、酒井 翔一朗、小林 昭太、有元 圭介、山中 淳二、中川 清和、宇佐美 徳隆、星 裕介、澤野 憲太郎
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] WO3の形成と抵抗変化メモリへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      高木翔太,池田礼隆,荒井哲司,有元圭介,山中淳二,中川清和,高松利行
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 伸張歪みSi/緩和SiGe/Si(110)の微細構造および電気的特性への熱処理の影響2014

    • 著者名/発表者名
      宇津山直人,有元圭介,山中淳二,中川清和,宇佐美徳隆,澤野憲太郎
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素ラジカルによる遷移金属の選択加熱とそのデバイス応用2014

    • 著者名/発表者名
      上村和貴,荒井哲司,有元圭介,山中淳二,佐藤哲也,中川清和,高松利行,澤野憲太郎
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素ラジカルによる遷移金属の選択加熱を用いた多結晶Si膜形成とデバイスプロセス応用2014

    • 著者名/発表者名
      中家大希,上村和貴,荒井哲司,有元圭介,山中淳二,佐藤哲也,中川清和,高松利行,澤野憲太郎
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素ラジカルを用いた遷移金属の選択加熱現象による薄膜トランジスタ用多結晶Si形成2013

    • 著者名/発表者名
      中家大希,荒井哲司,有元圭介,山中淳二,佐藤哲也,中川清和,高松利行,澤野憲太郎,白木靖寛
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 中川・有元研究室ホームページ

    • URL

      http://www.inorg.yamanashi.ac.jp/ccst/laboratories/nakagawa-lab/index.htm

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 中川・有元研究室ホームページ

    • URL

      http://www.inorg.yamanashi.ac.jp/ccst/laboratories/nakagawa-lab/index.htm

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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