2021 年度研究成果報告書

表面再構成制御成長法を用いたSi基板上へのInSb系CMOSの作製

研究課題

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研究課題/領域番号	18H01496
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関	富山大学
研究代表者	森雅之富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (90303213)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	InSb / MOSFETs / 表面再構成制御成長法 / GaSb / 界面準位
研究成果の概要	n-InSb/Al2O3/Si FETの特性を制限する。InSb/Al2O3界面に形成される高密度の界面準位密度の影響を軽減するため、InSbとAl2O3との間に、薄いGaSb層を挿入したデバイスを作製し、特性の比較を行ったが、GaSb層を挿入しないデバイスの方が特性が良いという結果となった。 Si上に成長したGaSb薄膜を用いたFETを作製し、特性評価を行った。GaSb p-MOSFETの作製には成功したものの、歩留まりが悪く、また、特性が不安定であった。今後CMOS実現のために、p-MOSFETの特性向上が必要である。
自由記述の分野	半導体薄膜成長及びそのデバイス応用
研究成果の学術的意義や社会的意義	微細化による性能向上が限界に近付きつつあるSi半導体に代わるデバイス材料として、Siよりも優れた電気特性を持つInSbやGaSbに着目し、高速デバイスの作製を目指した。すでに実現しているSi上に成長させたInSbを用いたトランジスタの性能向上のために、InSbの面内配向性の向上や、結晶構造の変更を試みた。また、歩留まりや性能は良くないものの、Si上に成長したGaSbを用いたp型MOSFETデバイスの作製に成功した。今後これらのデバイスを用いたCMOS FETの実現に向けてそれぞれのデバイスの特性を向上させる必要がある。