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2008 年度 実績報告書

ナノシステム機能化High-kゲート/歪制御ゲルマニウムチャネル構造の創成

研究課題

研究課題/領域番号 18063012
研究機関名古屋大学

研究代表者

財満 鎭明  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70158947)

研究分担者 酒井 朗  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20314031)
渡部 平司  大阪大学, 工学研究科, 教授 (90379115)
中塚 理  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (20334998)
坂下 満男  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30225792)
近藤 博基  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50345930)
キーワード半導体超微細化 / ポストスケーリング / デバイス設計・製造プロセス / ナノ材料 / 半導体物性 / 表面・界面物性 / ゲートスタック構造 / 歪ゲルマニウム
研究概要

Si系MOSFETの物性限界を超え、ナノシステムを機能化させ得るポストスケーリング世代のデバイス実現のための、新規ゲートスタック/チャネル構造の確立を目指して研究を推進している。本年度の主な研究成果を以下に記す。
(1) Ge_<1-x>Sn_x層成長温度の低温化により、Sn組成6.8%、歪緩和率87%の高Sn組成歪緩和Ge_<1-x>Sn_x単一層の形成に成功した。Ge_<1-x>Sn_x層中の空孔密度の増大によってSn析出の抑制、歪緩和の促進が実現できたものと推測される。
(2) Si(011)/Si(001)基板の直接接合を試み、界面領域の基板結晶性をSPring-8のサブミクロンスケールのX線マイクロビームにより評価した。接合処理によってSi(011)層に発生した、(022)格子面の±0.005°程度の揺らぎを検出し、それらが数μm程度のドメイン構造を形成していることを示した。
(3) シクロペンタジエニル錯体原料であるPr(EtCp)_3を用いたALD法によって、面内膜厚分布のばらつきが最大±0.7%の非常に均一なPr酸化膜を3インチSi基板上に形成できた。
(4) ALD法による極薄Al_2O_3界面制御層膜厚の精密制御により、LaAlO_3/Ge界面に形成されるGe酸化膜の形成量を分子層スケールで制御できた。さらに、1~2分子層の薄いGe酸化物界面層形成によって、界面準位密度を低減できることを示した。
(5) Ti-Si-NおよびHf-Si-N金属ゲート電極の結晶構造、電気的特性の窒素組成依存性を系統的に調査した。高窒素組成領域では、Ti_3N_4およびHf_3N_4などの高窒素組成が形成され、これらの結晶相が電気特性を支配していることが示唆された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Growth of highly strain-relaxed Ge_<1-x> Sn_x/virtual Ge by a Sn precipitation controlled compositionally step-graded method2008

    • 著者名/発表者名
      S.Takeuchi, Y.Shimura, O.Nakatsuka, S.Zaima, M.Ogawa, A.Sakai
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 92

      ページ: 231916-1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicide and germanide technology for contacts and gates in MOSFET applications2008

    • 著者名/発表者名
      S.Zaima, O.Nakatsuka, H.Kondo, M.Sakashita, A.Sakai, M.Ogawa
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 517

      ページ: 80-83

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tensile strained Ge layers on strain-relaxed Ge_<1-x> Sn_x/virtual Ge substrates2008

    • 著者名/発表者名
      S.Takeuchi, A.Sakai, O.Nakatsuka, M.Ogawa, S.Zaima
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 517

      ページ: 159-162

    • 査読あり
  • [学会発表] Interface and defect control for group IV channel engineering(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      S.Zaima
    • 学会等名
      21th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20081027-20081030
  • [備考]

    • URL

      http://alice.xtal.nagoya-u.ac.jp/zaimalab/

  • [産業財産権] 多層膜構造体の形成方法2008

    • 発明者名
      中塚理、酒井朗、小川正毅, (他4名)
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権番号
      特願2008-122891
    • 出願年月日
      20080500

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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