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2009 年度 実績報告書

ガラス上における歪みシリコンゲルマニウム擬似単結晶の創製と薄膜デバイスの高速化

研究課題

研究課題/領域番号 09J01769
研究機関九州大学

研究代表者

黒澤 昌志  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 特別研究員(DC1)

キーワードシリコン / ゲルマニウム / アルミニウム誘起層交換成長 / 結晶方位制御 / 薄膜トランジスタ
研究概要

次世代型ディスプレイとして期待されるシステム・イン・ディスプレイの実現を目指し,透明基板(ガラス・石英等)上に高品質薄膜トランジスタを形成することを目的として,高いキャリア移動度を有するシリコンゲルマニウム(SiGe)擬似単結晶粒(結晶粒径:>30μm)をガラス軟化温度(~500℃)以下で形成する手法を検討した.
研究代表者は,SiGeのアルミニウム(Al)誘起層交換成長(成長温度:400~450℃)に与える界面酸化膜の効果を詳細に調べてモデル化すると共に,酸化膜厚を原子層レベルで制御して,透明基板上に(100)及び(111)方位を有するシリコン(Si)擬似単結晶薄膜(結晶粒径:30~100μm)を創製した.更に,この面方位の制御されたSi結晶をゲルマニウム(Ge)横方向エピタキシャル成長のシードに用いることで,(100)面及び(111)面に制御された単結晶Geを透明基板上に実現した.得られたGeは無欠陥であり,高いキャリア移動度(~1000cm^2/Vs)を示した.透明基板上における単結晶Geの結晶方位制御技術の創出であり,次世代ディスプレイの飛躍的な性能向上に直結する成果である.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] アルミニウム誘起層交換法によるSiGe/ガラスの低温成長2009

    • 著者名/発表者名
      黒澤昌志, 川畑直之, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 信学技報 109

      ページ: 19-23

  • [雑誌論文] Orientation-controlled Si thin films on insulating substrates by Al-induced crystallization combined with interfacial-oxide layer modulation2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, N.Kawabata, T.Sadoh, M.Miyao
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 95

      ページ: 132103-1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Al-Induced Low-Temperature Crystallization of Si_<1-x>Ge_x(0<x<1)by Controlling Layer Exchange Process2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, T.Sadoh, M.Miyao
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 518

      ページ: S174-S178

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stress-enhancement in free-standing Si pillars through non-equilibrium dehydrogenation in SiN:H stress-liners by UV-light irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      T.Tanaka, T.Sadoh, M.Kurosawa, M.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 95

      ページ: 262103-1-3

    • 査読あり
  • [学会発表] 絶縁膜上におけるSi単結晶粒の方位制御とSiGeミキシング誘起横方向Geエピタキシャル成長2010

    • 著者名/発表者名
      黒澤昌志, 川畑直之, 都甲薫, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2010年春季 第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川(東海大)
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] Al誘起結晶化Si_<0.5>Ge_<0.5>薄膜の微細構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      犬塚純平, 板倉賢, 西田稔, 黒澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2010年春季 第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川(東海大)
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] Al誘起層交換成長法により形成したSiGe/絶縁膜の配向性制御2010

    • 著者名/発表者名
      川畑直之, 墨澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2010年春季 第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川(東海大)
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] SiGeミキシング誘起溶融成長法による無欠陥/高移動度GOI(Ge on Insulator)の形成2010

    • 著者名/発表者名
      都甲薫, 田中貴規, 大田康晴, 坂根尭, 横山裕之, 黒澤昌志, 他
    • 学会等名
      2010年春季 第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川(東海大)
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] 人工単結晶核を用いたSiGeミキシング誘起溶融成長法-GOI(Ge on Insulator)の方位制御-2010

    • 著者名/発表者名
      横山裕之, 川畑直之, 坂根尭, 大田康晴, 田中貴規, 黒澤昌志, 他
    • 学会等名
      2010年春季 第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川(東海大)
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] Orientation-controlled poly-SiGe on insulator by Aluminum-induced crystallization2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, N.Kawabata, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International Thin-Film Transistor Conference 2010(ITC'10)
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      20100100
  • [学会発表] Interfacial Oxide Layer Controlled Al-Induced Crystallization of Si on Insulator for Epitaxial Template2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, N.Kawabata, K.Toko, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International WorkShop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics 2010
    • 発表場所
      仙台(東北大)
    • 年月日
      20100100
  • [学会発表] SiGe Mixing-Triggered Liquid-Phase Epitaxy for Defect-Free GOI(Ge on Insulator)【Invite】2010

    • 著者名/発表者名
      K.Toko, M.Kurosawa, T.Tanaka, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International WorkShop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics 2010
    • 発表場所
      仙台(東北大)
    • 年月日
      20100100
  • [学会発表] Orientation-Controlled poly-Si on glass by Al-induced layer exchange technique2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, N.Kawabata, et al.
    • 学会等名
      2009 Materials Research Society Fall Meeting
    • 発表場所
      ボストン・米国
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] High mobility of single-crystalline Ge stripes on insulator by SiGe mixing triggered liquid-phase epitaxy2009

    • 著者名/発表者名
      K.Toko, H.Yokoyama, M.Kurosawa, et al.
    • 学会等名
      2009 Materials Research Society Fall Meeting
    • 発表場所
      ボストン・米国
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] Orientation Control of Large Grain Poly-Si on Glass by Interfacial Oxide Layer Controlled Al-Induced Crystallization2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, N.Kawabata, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials 2009(SSDM 2009)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20091000
  • [学会発表] Al誘起層交換法による高配向Si薄膜/ガラスの低温形成2009

    • 著者名/発表者名
      川畑直之, 黒澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      第17回 電子情報通信学会九州支部学生会講演会
    • 発表場所
      飯塚(九工大)
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] Al-Induced Low Temperature Crystallization of Si_<1-x>Ge_x(0<x<1)by Interfacial Al Oxide Layer Control2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      6th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures(ICSI-6)
    • 発表場所
      ロサンゼルス・米国
    • 年月日
      20090500
  • [学会発表] アルミニウム誘起層交換法によるSiGe/ガラスの低温成長2009

    • 著者名/発表者名
      黒澤昌志, 川畑直之, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      電子情報通信学会シリコン材料・デバイス(SDM)研究会
    • 発表場所
      鳥栖
    • 年月日
      2009-04-24

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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