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不活性Si(110)表面の1次元構造を利用した高誘電体超薄膜作製と薄膜物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 26870416
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関愛媛大学

研究代表者

垣内 拓大  愛媛大学, 理工学研究科, 講師 (00508757)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード薄膜 / 表面物性 / 界面物性 / 光電子分光 / コインシデンス分光 / 半導体 / 高誘電体 / MOS-FET / 高誘電体材料 / 局所価電子状態 / Si(110) / シングルドメイン / 超薄膜 / 表面界面 / 表面界面物性 / 酸化ハフニウム / 光電子分光法
研究成果の概要

本研究では、半導体素子開発の持続的成長のため次世代半導体基板材料として期待されるSi(110)-16×2清浄表面上に高誘電体材料である酸化ハフニウム(HfO2)の超薄膜を作製し、光電子分光法やコインシデンス分光法を用いて埋もれた界面物性を観測・評価した。作製したHf/SiOx/Si(110)とHfO2/SiOx/Si(110)の同じ化学組成比を示すSiOx界面から放出されたオージェ電子スペクトルの異なる構造を観測した。これは、表面Hfの化学状態や表面構造によって界面物性が異なることを示している。本成果より、原子スケールの半導体素子の開発には界面物性の制御も必要であることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Si(110)-16x2シングルドメイン表面上に作製したSiO2超薄膜の膜厚に依存した表面局所価電子状態の変化2016

    • 著者名/発表者名
      垣内拓大、池田恭平、長岡伸一、間瀬一彦
    • 学会等名
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ(第33回PFシンポジウム)
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県つくば市
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Si(110)-16x2シングルドメイン表面上に作製したHfおよびHfO2超薄膜の界面を選別した局所価電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      垣内拓大、池田恭平、長岡伸一、間瀬一彦
    • 学会等名
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ(第33回PFシンポジウム)
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県つくば市
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] X線光電子分光法、光電子-オージェ電子分光法による水素吸着Si(110)-16x2シングルドメイン表面の研究2015

    • 著者名/発表者名
      垣内拓大、中納佑二、長岡伸一、間瀬一彦
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低速電子回折と光電子分光法によるHf蒸着Si(110)-16x2シングルドメイン表面の研究2015

    • 著者名/発表者名
      垣内拓大、桂木拓磨、中納佑二、長岡伸一、間瀬一彦
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hafnium adsorption to clean Si(110)-16x2 single domain surface studied with photoelectron spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro Kakiuchi, Takuma Katsuragi, Yuji Nakano, Shin-ichi Nagaoka, Kazuhiko Mase
    • 学会等名
      13th International conference on electronic structure and spectroscopy
    • 発表場所
      Stony Brook University, Stony Brook NY, USA
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrogen adsorption to clean Si(110)-16x2 single domain surface and its chemical states2015

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro Kakiuchi, Yuji Nakano, Shin-ichi Nagaoka, Kazuhiko Mase
    • 学会等名
      13th International conference on electronic structure and spectroscopy
    • 発表場所
      Stony Brook University, Stony Brook NY, USA
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si(110)-16×2シングルドメイン清浄表面への水素吸着過程とその表面物性2015

    • 著者名/発表者名
      垣内拓大,中納佑二,長岡伸一,間瀬一彦
    • 学会等名
      第3回物構研サイエンスフェスタ(第32回PFシンポジウム)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Structure and Local Valence Electronic States of Si(110)-16×2 Surface after Exposure to Water: XPS and Auger-Photoelectron Coincidence Study2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kakiuchi, S. Nishiura1, J. Kawamoto1, S. Nagaoka, K. Mase
    • 学会等名
      Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces (PacSurf 2014)
    • 発表場所
      Hapuna Beach Prince Hotel (Kohala coast, Hawaii, USA)
    • 年月日
      2014-12-07 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水の解離吸着によるSi(110)-16×2清浄面の表面構造と局所価電子状態の変化2014

    • 著者名/発表者名
      垣内拓大,西浦伸吾,川本淳滋,長岡伸一,間瀬一彦
    • 学会等名
      第34回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県・松江市)
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Si(110)-16×2清浄表面へのH2O解離吸着:表面物性と表面1次元構造の変化2014

    • 著者名/発表者名
      垣内拓大,西浦伸吾,川本淳滋,長岡伸一,間瀬一彦
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学(広島県・東広島市)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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