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2010 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 / 結晶成長 / 結晶方位制御 / 金属誘起固相成長 / 偏光ラマン分光法
研究概要

昨年度に引き続き,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歪みシリコンゲルマニウム(Si_<1-x>Ge_x、(0≦x≦1))擬似単結晶を形成する手法を検討した.
研究代表者は,金属誘起固相成長の触媒金属として新たにニッケル(Ni)に着目した.Ni供給量・成長温度等の効果を電子後方散乱回折像法により詳細に調査し,Si薄膜が(110)方位に優先配向する成長条件を見いだした.また,本手法と昨年度確立した「アルミニウム誘起層交換成長によるSi(100)及び(111)擬似単結晶の形成法,SiGeミキシング誘起Ge溶融成長法」を重畳し,(100),(111),(11O)面方位を有するGe薄膜の透明基板上への混載に成功した.
更に,本プロセスで形成したGe(100),(111),(11O)薄膜の結晶性及び歪み量を透過型電子顕微鏡法,偏光ラマン分光法により詳細に評価し,Ge薄膜は無欠陥であること,約0.3%の2軸伸張歪みが印加されていることを明らかにした.最終年度においては,単結晶Ge薄膜に導入されている歪みの起源を明らかにし,更なる高歪み化プロセスを構築する.

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] selective-mapping of uniaxial and biaxial strains in Si-on-insulator Selecmicro-structures by polarized micro-probe Raman spectroscopy2011

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

      Appled Physics Letters

      巻: 98 ページ: 012110-1-012110-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dehydrogenation-enhanced large strain (-1.6%) in free-standing Simicrostructures covered with SiN stress liners2011

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

      Electrochemical and Solid-State Letters

      巻: 14 ページ: H174-H176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SiGe-Mixing-Triggered Rapid-Melting-Growth of High-Mobility Ge-on-Insulator2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sadoh, K.Toko, M.Kurosawa, T.Tanaka, T.Sakane, Y.Ohta, N.Kawabata, H.Yokoyama, M.Miyao
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 470 ページ: 8-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Au-induced low-temperature (-250℃) crystallization of Si on insulator through layer-exchange process2011

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

      Electrochemical and Solid-State Letters

      巻: 14 ページ: H232-H234

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Al-Induced Oriented-Crystallization of Si Films on Quartz and Its Application to Epitaxial-Template for Ge Growth2011

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

      Solid State Electronics

      巻: In Press ページ: doi:10.1016/j.sse. 2011.01.033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ガラス上におけるSiGe薄膜のアルミニウム誘起結晶化とその成長メカニズム2010

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

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 110 ページ: 13-17

  • [雑誌論文] (100) orientation-controlled Ge giant-stripes on insulating substrates byrapid-melting growth combined with Si micro-seed technique2010

    • 著者名/発表者名
      K.Toko, M.Kurosawa, H.Yokoyama, N.Kawabata, T.Sakane, Y.Ohta, T.Tanaka, T.Sadoh, M.Miyao
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 3 ページ: 075603-1-075603-3

    • 査読あり
  • [学会発表] Si_1-χGe_χ(0<χ<1) oriented-growth on transparent-insulating-substrates by Al-induced layer-exchange crystallization2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, N.Kawabata, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International Thin-Film Transistor Conference 2011(ITC'11)
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] 偏光ラマン分光法によるIV族半導体のひずみ評価~1軸・2軸ひずみの分離とその応用~2011

    • 著者名/発表者名
      黒澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工人【招待講演】
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] SiGeミキシング誘起溶融成長法とMILC法の重畳による人工単結晶GOI (110)の創製2011

    • 著者名/発表者名
      黒澤昌志, 川畑直之, 加藤立奨, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工大
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] SiGeミキシング誘起溶融成長法で形成したGOI細線のひずみ評価2011

    • 著者名/発表者名
      加藤立奨, 黒澤昌志, 都甲薫, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工大
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] 金属誘起反応を用いたSi_1-χGe_χ/絶縁膜(χ:0-1)の低温結品成長2011

    • 著者名/発表者名
      佐道泰造, 黒澤昌志, 川畑直之, パク・ジョンヒョク, 都甲薫, 宮尾正信
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工大【招待講演】
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] エキシマレーザアニールによるSiN誘起ローカル歪みの増強2011

    • 著者名/発表者名
      佐道泰造, 黒澤昌志, 部家彰, 松尾直人, 宮尾正信
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工大
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] 次世代フレキシブルデバイスの為の多結晶Si_1-χGe_χ(χ=0-1)/絶縁膜の極低温層交換成長(-250℃)2011

    • 著者名/発表者名
      パク・ジョンヒョク, 黒澤昌志, 川畑直之, 宮尾正信, 佐道泰造
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工大
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] Gold-Induced Crystallization of Si at Low-Temperature (<250℃) for Flexible Electronics2010

    • 著者名/発表者名
      J.-H.Park, M.Kurosawa, N.Kawabata, M.Miyao, T.Sadoh
    • 学会等名
      International Conference on Enabling Science and Nanotechnology (ESciNano2010)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      20101200
  • [学会発表] High-mobility Defect-free Ge Single-crystals by Rapid Melting Growth on Insulating Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      M.Miyao, K.Toko, M.Kurosawa T.Tanaka, T.Sakane, Y.Ohta, N.Kawabata, H.Yokoyama, T.Sadoh
    • 学会等名
      International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology (ICSICT2010)
    • 発表場所
      Shanghai, China【招待講演】
    • 年月日
      20101100
  • [学会発表] Layer-Exchange-Induced Low-temperature crystallization (<250℃) of Si on insulator2010

    • 著者名/発表者名
      J.-H.Park, M.Kurosawa, N.Kawabata, M.Miyao, T.Sadoh
    • 学会等名
      The 4th International Workshop on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20101100
  • [学会発表] Low-temperature (<250℃) crystallization of Si on insulating substrate by gold-induced layer-exchange technique2010

    • 著者名/発表者名
      J.-H.Park, M.Kurosawa, N.Kawabata, M.Miyao, T.Sadoh
    • 学会等名
      IEEE Region 10 International Conference 2010 (TENCON2010)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20101100
  • [学会発表] フレキシブルデバイス実現に向けたSi及びGe結晶/絶縁膜の極低温成長(-250℃)2010

    • 著者名/発表者名
      パク・ジョンヒョク, 黒澤昌志, 川畑直之, 宮尾正信, 佐道泰造
    • 学会等名
      平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      九大
    • 年月日
      20101100
  • [学会発表] Al誘起結晶化初期過程におけるSiGe薄膜の微細構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      犬塚純平, 光原昌寿, 板倉賢, 断田稔, 池田賢一, 黒澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      平成22年度応用物琿学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      九大
    • 年月日
      20101100
  • [学会発表] Uniaxial and Biaxial Strain Distribution Mapping in SOI Micro-Structures by Polarized Raman Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials 2010 (SSDM2010)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Defect-Free GOI (Ge on Insulator) by SiGe Mixing-Triggered Liquid-Phase Epitaxy2010

    • 著者名/発表者名
      M.Miyao, K.Toko, M.Kurosawa, T.Sadoh
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials 2010 (SSDM2010)
    • 発表場所
      Sendai, Japan【招待講演】
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Single-Crystalline (100) Ge Stripes with High-Mobilities Formed on Insulating Substrates by Rapid-Melting-Growth with Artificial Single-Crystal Si Seeds2010

    • 著者名/発表者名
      K.Toko, H.Yokoyama, M.Kurosawa, N.Kawabata, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials 2010 (SSDM2010)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] 偏光ラマン分光法による局所ひずみ軸のダイレクト評価2010

    • 著者名/発表者名
      黒澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Al誘起層交換法によるSite結晶の配向成長機構2010

    • 著者名/発表者名
      川畑直之, 黒澤昌志, パク・ジョンヒョク, 佐道泰造, 宮尾正信
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Au誘起層交換成長法による多結晶Si/絶縁膜の極低温形成(~250℃)2010

    • 著者名/発表者名
      パク・ジョンヒョク, 黒澤昌志, 川畑直之, 宮尾正信, 佐道泰造
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] Au誘起層交換成長法によるGe結晶Si/絶縁膜の極低温形成(~250℃)2010

    • 著者名/発表者名
      パク・ジョンヒョク, 黒澤昌志, 川畑直之, 宮尾正信, 佐道泰造
    • 学会等名
      平成22年度第63回電気関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      九産大
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] AI-Induced Oriented-Crystallization of Si Films on Quartz and Its Application to Epitaxial-Template for Ge Growth2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kurosawa, N.Kawabata, K.Toko, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International SiGe Technology and Device Meeting 2010 (ISTDM'10)
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      20100500
  • [学会発表] SiGe Mixing-Triggered Melting-Growth for Orientation-Controlled Go on Transparent Insulating Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      K.Toko, T.Tanaka, H.Yokoyama, M.Kurosawa, N.Kawabata, T.Sadoh, M.Miyao
    • 学会等名
      International SiGe Technology and Device Meeting 2010 (ISTDM'10)
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      20100500
  • [学会発表] ガラス上におけるSiGe薄膜のアルミニウム誘起結晶化とその成長メカニズム2010

    • 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
      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
      沖縄青年会館
    • 年月日
      20100400

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公開日: 2012-07-19  

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