方位選択エピタキシによる複合面方位構造形成における異種方位領域間の完全分離技術

• 研究課題/領域番号: 26390067
• 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: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: いわき明星大学
• 研究代表者: 井上 知泰 いわき明星大学, 科学技術学部, 教授 (60193596)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 薄膜 / 方位選択エピタキシャル成長 / 結晶成長 / 超薄膜 / 表面・界面物性 / 方位選択エピタキシ / 電子ビーム照射 / 複合面方位構造 / 極薄膜 / 表面界面物性 / 方位選択エピタキシー / 複合面方位 / 絶縁層上シリコン膜(SOI) / トレンチ / 表面海面物性

研究成果の概要

Si(100)基板上のCeO2薄膜のエピタキシャル成長において、基板表面電位分布制御により、成長する結晶面方位が自由に選択可能となる方位選択エピタキシの応用研究を進めた。電子ビームを照射して局所的に表面電位を変化させる方法を採用し、Si(100)基板上にCeO2(100)と(110)領域の複合面方位構造の形成に成功した。この２つの面方位領域間に両方の方位成分を含んだ遷移領域が存在し、その幅がSi基板の比抵抗の対数に比例して縮小することが分った。絶縁基板上Si層にリソグラフィにより溝を設けてSi島を形成して、複合面方位領域間を完全分離することが再現性良く実現できることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] An Overview of Studies on Epitaxial Growth of CeO2 Layers on Si Substrates (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, S. Shida and N. Sakamoto
  • 雑誌名: いわき明星大学科学技術学部研究紀要 巻: 30 ページ: 3-10
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Perfect Separation of Hybrid Orientation Structure of CeO2(100) and (110) Regions Grown on Silicon on Insulator Substrates with Lithographically Formed Trenches (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol. 巻: 5 号: 12 ページ: N97-N101
  • DOI: 10.1149/2.0161612jss
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Perfect Separation of Hybrid Orientation Structure of CeO2(100) and (110) Regions Grown on Silicon on Insulator Substrates with Lithographically Formed Trenches (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: ECS Trans. 巻: 72 号: 19 ページ: 35-45
  • DOI: 10.1149/07219.0035ecst
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development in Hybrid Orientation Technology by Electron Beam Induced Orientation Selective Epitaxial Growth (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 雑誌名: いわき明星大学科学技術学部研究紀要 巻: 28 ページ: 9-17
  • NAID: 40020414517
• [雑誌論文] HIghly separated hybrid orientation structure of CeO2(100) and (110) on Si(100) substrates by electron beam-induced orientation-selective epitaxy (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 雑誌名: J. Vac.Sci. Technol. 巻: 32
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO2領域間の分SOI 基板を用いた Si(100) 上の複合面方位CeO2 領域間の完全分離 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] Hybrid Orientation Structure of CeO2(100) and (110) Regions on SOI Substrates with Lithographically Formed Trenches (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: European Materials Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] Perfect Separation of Hybrid Orientation Structure of CeO2(100) and (110) Regions Grown on SOI Substrates with Lithographically Formed Trenches (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 229th ECS Meeting
  • 発表場所: San Diego, CA USA
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会
• [学会発表] SOI基板を用いたSi(100)上の複合面方位CeO2領域間の完全分離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Hybrid Orientation Structure of CeO2(100) and (110) Regions on SOI Substrates with Lithographically Formed Trenches (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 学会等名: 31st European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-08-31
  • 国際学会
• [学会発表] Perfect Isolation of Hybrid Orientation Structure Fabricated on SOI Substrates with Lithographically Formed Trenches (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 学会等名: European Materials Research Society Spring Meeting
  • 発表場所: Lille, France
  • 年月日: 2015-05-11
  • 国際学会
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO2領域間の分離 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 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
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Hybrid orientation structure fabrication on SOI substrates using orientation selective epitaxy (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 学会等名: Science & Application of Thin Films Conference & Exhibition
  • 発表場所: Cesme, Izmir, Turkey
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19