研究課題
ドーパントの低次元構造は新材料として新機能を誕生させる可能性がある。例えばドーパントの１次元構造は合金散乱の抑制により半導体中の移動度を改善すると予測され、シミュレーションの結果が報告されているが、実験的には、１次元マスクを使ったイオン注入法により、荒い１次元構造しか実現されていない。初年度は1次元ドーパントの構造を示唆できる結果を得ることができた。ドーパント源としてBi原子細線をシリコン表面に室温で形成し、その後、アモルファス層シリコンを室温で積層、熱処理をして局所構造をXAFSにより調べた。その結果、４００℃の基板アニールでビスマスが原子置換位置に入ると推定できる結果を得ることができた。同じことはBiをサーファクタントとして４００℃のシリコン層積層でも実現できる。温度を変えながらシリコン中のBi分布をSIMSにより調べて、その結果を表面偏析モデルで解析した。この結果は、ビスマス原子細線が動かない状態でシリコン層中に埋まっていることを示唆している。この結果は、Bi原子を別の手法で埋め込みを行った際にサーファクタント層のカイネチックス解析した結果でも裏付けられている。何れも論文化されている。本年度は、埋め込まれた1次元構造がドーパントとして活性化している事を電気的に確かめることに成功した。シリコン基板上にBi原子細線を埋め込み、室温でアモルファス層を形成し、その後電気伝導のアニール温度依存性を確かめた。400－600℃でBiドーパントが活性化されていることが分かり、400℃のアニールにより原子置換位置になっている事と整合できた。この結果で、1次元ドーパントの達成の可能性が高くなった。この結果は論文執筆中である。
2: おおむね順調に進展している
計画とほぼ同じ進行状況のため
当初の計画通りに研究を進めていく。
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すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)
