| 研究課題/領域番号 |
11232202
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
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| 研究分担者 |
宇佐美 徳隆 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20262107)
黄 晋二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (50323663)
長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 助教授 (00192526)
中川 清和 山梨大学, 無機合成研究施設, 教授 (40324181)
末光 眞希 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (00134057)
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| キーワード | 低温Si層 / SiGe / 変調ドーピング / 電界効果トランジスタ / 島状成長 / 自己触媒 / リン吸着デジタル制御 |
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| 研究概要 |
低温Si層を緩衝層として用いることにより、Si(100)基板上にSiGeの良質な歪み緩和薄膜を成長する技術を確立した。この手法により作成したSiGe上に、歪みGe薄膜をチャンネルとするp型の変調ドープ構造を成長したところ、室温における世界最高正孔移動度を実現した。本年度は作製したp型の変調ドープ構造を利用した電界効果型トランジスタの作製を行い、その動作評価を行った。作製した電界効果型トランジスタの実効移動度を評価したところ、従来のSiの電界効果トランジスタの移動度に比べ、約2桁という飛躍的な移動度の向上を実現することに成功した。
Si上にGeを堆積させたときの成長様式を調べるために、スペーサー層を介したGe層を2層から10層積層させた構造からの発光測定および原子間力顕微鏡測定を行った。その結果、Ge層の成長様式は、下地のGe層が島状成長している場合、Siスペーサー層を介して伝播する歪み場によって大きく影響を受けることを確認した。特に、Siスペーサー層が非常に薄い場合には、歪み場の影響がより強くなるために、積層構造において従来報告されている横方向の自己組織化がまったく観察されないという新しい現象を観察した。また、量子ドットとしての応用を鑑み、サイズの小さなGe島を成長することを目的として、低温における成長についても検討した。その結果、低温で成長させたGeのサイズは小さくなり、密度も大きくなることがわかった。さらに、この手法を積層構造と組み合わせることで、高温成長においてもサイズの小さいGe島が得られた。
SiGeCにおけるボロンおよびリンのドーピングについても検討を行った。その結果、C濃度の変化によって、不純物原子の活性化度が変化することを系統的に捉えることができた。
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