IV族系量子デバイス製作のための原子層制御プラズマプロセスの構築

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18063001
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 櫻庭 政夫 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (30271993)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 量子へテロ構造 / プラズマ / エピタキシャル成長 / 原子層制御 / IV族半導体

研究概要

大規模集積回路に搭載可能な室温動作IV族系量子デバイスの実現のためには、ナノメートルオーダ寸法の高Ge比率IV族系ヘテロ構造・界面形成を原子精度で制御する技術が重要である。このことから、本研究では、ECRプラズマCVD法によりIV族系ナノメートルオーダ薄膜形成やドーピングを原子層制御する技術の確立を目指して、低エネルギーECRプラズマ照射下での表面反応を制御し、表面及びヘテロ界面が原子レベルで平坦かつ急峻に制御された原子層制御プラズマプロセスを構築する。同時にIV族系量子デバイス製作と特性評価を行い、室温での量子効果特性の制御と高性能化のための指針を得るとともに、バルク状態とは異なるナノメートルオーダ構造特有の電子・光物性を探索し、IV族系半導体ナノエレクトロニクスの継続的発展に資することを目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement in Negative Differential Conductance Characteristics of Hole Resonant Tunneling Diodes with High Ge Fraction Si/Strained Si_<1-x>Ge_x/Si(100) Heterostructure (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Seo, K. Takahashi, M. Sakuraba and J. Murota
  • 雑誌名: Solid State Electron accepted
• [雑誌論文] Very Low-Temperature Epitaxial Growth of Silicon and Germanium Using Plasma-Assisted CVD (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sakuraba, D. Muto, M. Mori, K. Sugawara and J. Murota
  • 雑誌名: Thin Solid Films Vol.517 ページ: 10-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of Ge Fraction Modulation upon Electrical Characteristics of Hole Resonant Tunneling Diodes with Si/Strained Si_<1-x>Ge_x/Si(100) Heterostructure (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Seo, M. Sakuraba and J. Murota
  • 雑誌名: Thin Solid Films Vol.517 ページ: 110-112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial Growth of Highly Strained Si on Relaxed Ge/Si(100) Using ECR Plasma CVD without Substrate Heating (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sugawara, M. Sakuraba and J. Murota
  • 雑誌名: Semicond. Sci. Technol. Vol.22, No.1 ページ: S42-S45
  • 査読あり
• [学会発表] Heavily B Atomic-Layer Doping in Si Epitaxial Growth Using Electron-Cyclotron- Resonance Plasma (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nosaka, M. Sakuraba and J. Murota
  • 学会等名: Symp. Z : "Material Science and Process Technologies for Advanced Nano-Electronic Devices", Int. Union of Mat. Res. Soc. - Int. Conf. in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
  • 発表場所: Nagoya, Japan, No.ZO-5
  • 年月日: 20081209-13
• [学会発表] Epitaxial Growth of Highly Strained B Doped Si on Relaxed Ge/Si(100) (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sugawara, M. Sakuraba and J. Murota
  • 学会等名: Symp. Z : "Material Science and Process Technologies for Advanced Nano-Electronic Devices", Int. Union of Mat. Res. Soc. - Int. Conf. in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
  • 発表場所: Nagoya, Japan, No. ZP-9.
  • 年月日: 20081209-13
• [学会発表] Fabrication of Hole Resonant Tunneling Diodes with Nanometer Order Heterostructures of Si/Strained Si_<1-x>Ge_x Epitaxially Grown on Si(100) (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sakuraba, R. Ito, T. Seo, and J. Murota
  • 学会等名: Symp. E9 : ULSI Process Integration 5 (212th Meeting of the Electrochem. Soc.)
  • 発表場所: Washington, DC, USA, Abst.No.1283.
  • 年月日: 20071207-12
• [学会発表] Very Low-Temperature Epitaxial Growth of Silicon and Germanium Using Plasma-Assisted CVD (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sakuraba, D. Muto, M. Mori, K. Sugawara and J. Murota
  • 学会等名: 5th Int. Conf. Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
  • 発表場所: Marseille, France, No.S1-I3.
  • 年月日: 20070520-24
• [備考] 所属特定領域「ポストスケール」のウェッブサイト(領域番号458)
  • URL: http://alice.xtal.nagoya-u.ac.jp/post_scaling/