研究課題
微細化に適合した高性能GeチャネルMOS構造である、極薄Ge層を用いたSi/Ge/Si-On-Insulator構造メタルソース・ドレインMOSFETの課題の一つが、ソース・ドレイン間の大きなリーク電流であるが、その低減に原子状水素アニールが極めて有効であることを見出した。このリーク低減の起源は、Geチャネル中の何らかの欠陥準位を水素が終端することによるものと考えられる。また、GeチャネルpMOSFETの更なる高移動度化に有効な(110)面をもつMOSFETの実現のため、酸化濃縮法による極薄膜(110)面GOI(Ge-On-Insulator)基板を用いてMOSFETを試作し、プレーナ構造では世界で初めて(110)面GOI pMOSFETのデバイス動作に成功した。(100)面のSi pMOSFETのユニバーサル移動度に対し、約1.5倍程度の移動度向上が確認された。更に、酸化濃縮GOI MOSFETの最大の問題点であるリーク電流の低減に、原子状水素アニールが有効であることを見出した。450℃の原子状水素アニールにより4桁程度のオンオフ電流比が得られた。このリーク低減には水素が関与しており、活性な水素による欠陥準位の終端がリーク電流低減の起源と考えられる。また、GOIチャネルに強磁性ハーフメタルソース/ドレインを形成したスピンMOSFET基盤技術に関し、非常に薄いSOI上にGeの低温MBE成長を行って形成した擬似GOI基板を用いて、L21型フルホイスラー合金のCoFeGeの形成を試みた。薄層化したSOI(100)上に単結晶Geを成長した後、CoとFeを連続堆積した後、急速熱アニールを施してジャーマナイド化行うことにより、規則度の高いL21構造のCo2FeGe膜が形成でき、磁気円二色性の測定から、磁気的に均一なホイスラー合金が実現できることを明らかにした。
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