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2008 年度 実績報告書

非熱平衡原子固溶プロセスに基づく超高速伸長歪Geチャネルの創成

研究課題

研究課題/領域番号 18206005
研究機関名古屋大学

研究代表者

財満 鎭明  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70158947)

研究分担者 中塚 理  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20334998)
近藤 博基  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50345930)
キーワードゲルマニウム / 表面・界面物理 / 走査トンネル顕微鏡 / 酸化現象 / 半導体工学 / 結晶工学 / 格子欠陥 / IV族半導体
研究概要

極微細MOSFETの高移動度伸張歪Geチャネル実現に向けた歪印加層(ストレッサー)や光電子デバイスに応用が期待される高品質・高Sn組成エピタキシャルGe_<1-x>Sn_x層の実現に向けて、Ge表面処理技術の開発、Ge上のSn吸着構造の解明、およびGe_<1-x>Sn_x原子層成長技術の確立を目標に研究を推進した。本年度は、SnあるいはGe_<1-x>Sn_x成長時において、クラッキングにより形成した重水素原子の照射を行い、重水素表面終端によるGe_<1-x>Sn_x初期成長構造の制御技術を検証した。主な研究成果を以下に記す。
(1) Ge(001)表面に対する原子状重水素の吸着量をRHEEDパターンの変化により評価した。重水素は水素に比較して、脱離速度が2.3分の1程度、吸着速度が3倍程度である結果、同基板温度で比較した場合、成長時におけるGe表面被覆率をより高く維持できることが明らかになった。
(2) Ge(001)表面に膜厚0.035MLのSnを初期成長させる際、重水素分圧1.3×10^<-4>Paで重水素を照射した場合、異方的な表面再構成を抑制し、表面平坦性を維持できることが明らかになった。同じ分圧条件で水素を用いた場合、表面構造改善の効果は乏しく、より高い表面被覆率を実現できる原子状重水素照射が原子状水素照射に比較して優れていることを実証した。
(3) Ge(001)表面に膜厚3MLのGe_<1-x>Sn_x層を成長させる場合においても、異方性表面構造成長の抑制、表面平坦性の改善に対して、重水素は前記同様の優れた効果を見せることが明らかになった。
(4) Ge基板上におけるSnおよびGe_<1-x>Sn_x層初期成長後の表面ラフネスは、水素、重水素の照射原子種に関わらず、その表面被覆率にのみ依存することが明らかになった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Effect of Atomic Deuterium Irradiation on Initial Growth of Sn and Ge_<1-x>Sn_x on Ge(OO1) Substrates2009

    • 著者名/発表者名
      T. Shinoda, O. Nakatsuka, S. Zaima
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures
    • 発表場所
      Los Angeles, USA(採択決定)
    • 年月日
      20090517-20090522
  • [学会発表] Ge(001)表面上のSnおよびGe_<1-x>Sn_x初期成長に及ぼす原子状重水素照射の効果2009

    • 著者名/発表者名
      篠田竜也, 中塚理, 財満鎭明
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学、筑波
    • 年月日
      20090330-20090402
  • [学会発表] Ge(001)表面上のSnおよびGe_<1-x>Sn_x初期成長に及ぼす欣子状水素照射の効果2008

    • 著者名/発表者名
      篠田竜也, 山崎理弘, 中塚理, 財満鎭明
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学、名古屋
    • 年月日
      20080902-20080905
  • [学会発表] Effect of Hydrogen on Initial Growth of Sn and Ge_<1-x>Sn_x on Ge(001) substrates2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yamazaki, O. Nakatsuka, T. Shinoda, A. Sakai, M. Ogawa, and S. Zaima
    • 学会等名
      The fourth International SiGe Technology and Device Meeting (ISTDM)
    • 発表場所
      HsinChu, Taiwan
    • 年月日
      20080511-14
  • [学会発表] 原子状水素照射によるGe(001)表面上SnおよびGe_<1-x>Sn_x初期成長構造の制御2008

    • 著者名/発表者名
      篠田竜也, 山崎理弘, 中塚理, 財満鎭明
    • 学会等名
      第8回・日本表面科学会中部支部・学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋
    • 年月日
      2008-12-13

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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