| 研究課題/領域番号 |
09555109
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
松村 正清 東京工業大学, 工学部, 教授 (30110729)
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| 研究分担者 |
葉山 浩 日本電気(株)中央研究所, 研究職
内田 恭敬 帝京科学大学, 理工学部, 助教授 (80134823)
菅原 聡 東京工業大学, 工学部, 助手 (40282842)
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| キーワード | エキシマレーザ / 結晶粒径 / シリコン薄膜 / 多結晶シリコン / 薄膜トランジスタ / デイスプレイ |
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| 研究概要 |
エキシマレーザ光の強度を空間的に変化させる勾配法を発案し、半無限の光遮蔽板とビーム拡がり効果を用いて、溶融シリコン薄膜の固化特性を制御した。この結果、低照射領域から高照射領域に向けて、5ミクロン程度の大粒径Siが単ショットレーザ照射で成長できることを確認した。強度の空間的をより自由にまた制御性よく実現する方法として、位相シフトマスクによるレーザ光の位相制御を発案した。光の回析と干渉のために、マスク上でのレーザ光の位相差が伝搬するにつれて光強度差に変換されるので、試料上の強度分布をほぼ自由に設計できるという特徴がある。マスク上の2次元位相パターンによってレーザ光強度の2次元分布を実現することにより、所望の場所に大粒径Siの島のアレイを実現できることを示した。この技術は、薄膜トランジスタの他に、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)や太陽電池への応用できると期待される。
また、Siの大粒径内に薄膜トランジスタを作製して、そのトランジスタが極めて高性能(例えば移動度が460cm2/Vs)を有することを明らかにした。
エキシマレーザによって多結晶化したSiCx/Si2層薄膜構造を用いたヘテロ接合薄膜トランジスタを試作してその特性を評価した。暗時の洩れ電流は非晶質薄膜トランジスタに匹敵するほど低かった。またこの値は強い光照射によっても殆ど変化しなかった。さらに、真性移動度が約70cm2/Vsと高いことを示して、ヘテロ薄膜トランジスタが極めて優れら特性を持つことを明らかにした。
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