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2009 年度 研究成果報告書

CVD原子層積層による高キャリア濃度・高移動度IV族半導体人工結晶の創成

研究課題

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研究課題/領域番号 19206032
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

室田 淳一  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70182144)

研究分担者 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) 2007 – 2009
キーワード化学気相成長(CVD) / IV族半導体 / 原子層積層 / 原子層ドーピング / 人工結晶
研究概要

熱窒化SiGe上へのSiGe堆積によるSiGe中へのN 原子層ドーピング、並びに、歪SiGe表面に形成したP原子層上へのSi堆積の低温化・高速化によるP原子層ドーピングの超高濃度化を実現した。また、Si上へのB原子層形成とその上へのSi堆積の低温化によるB原子層ドープSiにおける超高キャリア濃度化を実現した。さらに、歪SiGe/Siヘテロ界面へのC原子層ドーピングによる相互拡散と歪緩和の抑制、並びに、SiGeやBドープSiエピタキシャル薄膜の熱CVDにおいて、歪が表面反応・偏析・固溶限界・不純物電気的活性化に大きな影響を与えることも明らかにした。

  • 研究成果

    (49件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (30件)

  • [雑誌論文] Fabrication of High-Ge-Fraction Strained Si_<1-x>Ge_x/Si Hole Resonant Tunneling Diode Using Low-Temperature Si_2H_6 Reaction for Nanometer-Order Ultrathin Si Barriers2011

    • 著者名/発表者名
      K.Takahashi、M.Sakuraba, J.Murota
    • 雑誌名

      Solid-State Electron. Vol.60

      ページ: 112-115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capture/Emission Process of Carriers in Heterointerface Traps Observed in the Transient Charge Pumping Characteristics of SiGe/Si-Hetero-Channel pMOSFETs2011

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya、K.Yoshida、M.Sakuraba, J. Murota
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials Vol.470

      ページ: 201-206

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy Atomic-Layer Doping of Nitrogen in Si_<1-x>Ge_x Film Epitaxially Grown on Si(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.518

      ページ: S62-S64

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy Carbon Atomic-Layer Doping at Si_<1-x>Ge_x/Si Heterointerface2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hirano、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.518

      ページ: S222-S225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of Si Cap Layer Growth on Surface Segregation of P Incorporated by Atomic Layer Doping2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Chiba、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.518

      ページ: S231-S233

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy B Atomic-Layer Doping Characteristics in Si Epitaxial Growth on B Adsorbed Si(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD System2009

    • 著者名/発表者名
      H.Tanno、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 雑誌名

      Solid-State Electron. Vol.53

      ページ: 877-879

    • 査読あり
  • [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) Heterostructure2009

    • 著者名/発表者名
      T.Seo、K.Takahashi、M.Sakuraba, J.Murota
    • 雑誌名

      Solid-State Electron. Vol.53

      ページ: 912-915

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of N Atoms in Atomic-Order Nitrided Si_<0.5>Ge_<0.5>(100)2008

    • 著者名/発表者名
      N.Akiyama、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 雑誌名

      Appl.Surf.Sci. Vol.254、No.19

      ページ: 6021-6024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy Atomic-Layer Doping of B in Low-Temperature Si Epitaxial Growth on Si(100) by Ultraclean Low-Pressure Chemical Vapor Deposition2008

    • 著者名/発表者名
      H.Tanno、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 雑誌名

      Appl.Surf.Sci. Vol.254、No.19

      ページ: 6086-6089

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Limited Growth of Si on B Atomic-Layer Formed Ge(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD System2008

    • 著者名/発表者名
      T.Yokogawa、K.Ishibashi、M.Sakuraba、J.Murota、Y.Inokuchi、Y.Kunii, H.Kurokawa
    • 雑誌名

      Appl.Surf.Sci. Vol.254、No.19

      ページ: 6090-6093

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Characteristics of Hole Resonant Tunneling Diodes with High Ge Fraction (x>0.4) Si/Strained Si_<1-x>Ge_x/Si(100) Heterostructure"2008

    • 著者名/発表者名
      T.Seo、M.Sakuraba, J.Murota
    • 雑誌名

      Appl.Surf.Sci. Vol.254、No.19

      ページ: 6265-6267

    • 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) Heterostructure2008

    • 著者名/発表者名
      T.Seo、M.Sakuraba, J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.517

      ページ: 110-112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Change of Atomic-Order Nitride Formed on Si_<1-x>Ge_x(100) and Ge(100) by Heat Treatment2008

    • 著者名/発表者名
      N.Akiyama、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.517

      ページ: 219-221

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Si Epitaxial Growth on Self- Limitedly B Adsorbed Si_<1-x>Ge_x (100) by Ultraclean Low-Pressure CVD System2008

    • 著者名/発表者名
      K.Ishibashi、M.Sakuraba、J.Murota、Y.Inokuchi、Y.Kunii, H.Kurokawa
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.517

      ページ: 229-231

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Strain in Si/Si_<0.6>Ge_<0.4>/Si(100) Heterostructures by Stripe-Shape Patterning2008

    • 著者名/発表者名
      J.Uhm、M.Sakuraba, J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.517

      ページ: 300-302

  • [雑誌論文] High Ge Fraction Intrinsic SiGe-Heterochannel MOSFETs with Embedded SiGe Source/Drain Electrode Formed by In-Situ Doped Selective CVD Epitaxial Growth2008

    • 著者名/発表者名
      S.Takehiro、M.Sakuraba、T.Tsuchiya, J.Murota
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.517

      ページ: 346-349

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hot Carrier Degradation of SiGe/Si Heterointerface and Experimental Estimation of Density of Locally Generated Heterointerface Traps2007

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya、S.Mishima、M.Sakuraba, J.Murota
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol.46、No.8A

      ページ: 5015-5020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain Control of Si and Si_<1-x>Ge_x Layers in the Si/Si_<1-x>Ge_x/Si Heterostructures by Stripe-Shape Patterning for Future Si-Based Devices2007

    • 著者名/発表者名
      J.Murota、J.Uhm, M.Sakuraba
    • 雑誌名

      ECS Trans. Vol.11、No.6

      ページ: 91-99

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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, J.Murota
    • 雑誌名

      ECS Trans. Vol.11、No.6

      ページ: 131-139

    • 査読あり
  • [学会発表] Atomically Controlled Processing in Strained Si-Based CVD Epitaxial Growth2010

    • 著者名/発表者名
      J.Murota、M.Sakuraba, B.Tillack
    • 学会等名
      10th IEEE Int.Conf.on Solid-State and Integrated Circuit Technology (ICSICT-2010)
    • 発表場所
      Shanghai、China(Invited Paper)
    • 年月日
      20101101-20101104
  • [学会発表] Effect of Heavy Carbon Atomic-Layer Doping upon Intermixing and Strain at Si_<1-x>Ge_x/Si(100) Heterointerface2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hirano、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai、Japan
    • 年月日
      20100729-20100730
  • [学会発表] Evolution of the Hydrogen Terminated Structure of the Si(100) Surface and Its Interaction with H_2 at 20-800℃2010

    • 著者名/発表者名
      A.Uto、M.Sakuraba、M.Caymax, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.SiGe Technology and Device Meeting (ISTDM2010)
    • 発表場所
      Stockholm、Sweden
    • 年月日
      20100524-20100526
  • [学会発表] In-Situ Heavy B-Doped Si Epitaxial Growth on Tensile-Strained Si(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD Using SiH_4 and B_2H_62010

    • 著者名/発表者名
      M.Nagato、M.Sakuraba、J.Murota、B.Tillack、Y.Inokuchi、Y.Kunii, H.Kurokawa
    • 学会等名
      5th Int.SiGe Technology and Device Meeting(ISTDM2010)
    • 発表場所
      Stockholm、Sweden
    • 年月日
      20100524-20100526
  • [学会発表] Influence of Strain on P Atomic-Layer Doping Characteristics in Strained Si_<0.3>Ge_<0.7>/Si(100) Heterostructures2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Chiba、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.SiGe Technology and Device Meeting (ISTDM2010)
    • 発表場所
      Stockholm、Sweden
    • 年月日
      20100524-20100526
  • [学会発表] Adsorption and Desorption of Hydrogen on Si(100) in H_2 or Ar Heat Treatment2010

    • 著者名/発表者名
      A.Uto、M.Sakuraba、M.Caymax, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai、Japan
    • 年月日
      20100129-20100130
  • [学会発表] Heavy P Atomic-Layer Doping between Si and Si_<0.3>Ge_<0.7>(100) by Ultraclean Low Pressure CVD2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Chiba、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai、Japan
    • 年月日
      20100129-20100130
  • [学会発表] N Atomic-Layer Doping in Si/Si_<1-x>Ge_x/Si(100) Heterostructure Growth by Low-Pressure CVD2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 発表場所
      Sendai、Japan
    • 年月日
      20100129-20100130
  • [学会発表] Atomically Controlled CVD Processing for Doping of Si-Based Group IV Semiconductors2009

    • 著者名/発表者名
      J.Murota、M.Sakuraba, B.Tillack
    • 学会等名
      Symp. E10 : ULSI Process Integration 6 (216th Meeting of the Electrochem.Soc.)
    • 発表場所
      Vienna、Austria(Invited Paper)
    • 年月日
      20091004-20091009
  • [学会発表] Atomically Controlled Processing for Group-IV Semiconductors2009

    • 著者名/発表者名
      J.Murota, M.Sakuraba
    • 学会等名
      2009 Int.Conf.on Semiconductor Technology for Ultra Large Scale Integrated Circuits and Thin Film Transistors (ULSIC vs.TFT)
    • 発表場所
      Xi'an、China(Invited Paper)
    • 年月日
      20090705-20090710
  • [学会発表] Heavy Nitrogen Atomic-Layer Doping of Si_<1-x>Ge_x Epitaxially Grown on Si(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      6th Int.Conf.on Silicon Epitaxy andHeterostructures (ICSI-6)
    • 発表場所
      Los Angeles、USA
    • 年月日
      20090517-20090522
  • [学会発表] Heavy Carbon Atomic-Layer Doping at Si_<1-x>Ge_x/Si Heterointerface2009

    • 著者名/発表者名
      T.Hirano、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      6th Int.Conf.on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-6)
    • 発表場所
      Los Angeles、USA
    • 年月日
      20090517-20090522
  • [学会発表] Impact of Si Cap Layer Growth on Surface Segregation of P Incorporated by Atomic-Layer Doping of Strained Si_<1-x>Ge_x2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Chiba、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      6th Int.Conf.on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-6)
    • 発表場所
      Los Angeles、USA
    • 年月日
      20090517-20090522
  • [学会発表] Atomically Controlled Processing in Si-Based CVD Epitaxial Growth2008

    • 著者名/発表者名
      J.Murota、M.Sakuraba, B.Tillack
    • 学会等名
      Symp. Z : "Material Science and Process Technologies for Advanced Nano-Electronic Devices"、Int.Union of Materials Research Society-Int.Conf.in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
    • 発表場所
      Nagoya、Japan(Invited Paper)
    • 年月日
      20081209-20081213
  • [学会発表] Nitrogen Atomic-Layer Doping in Nanometer-Order Heterostructure of Si/Si_<1-x>Ge_x/Si(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD2008

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima、M.Sakuraba, 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-ICA2008)
    • 発表場所
      Nagoya、Japan
    • 年月日
      20081209-20081213
  • [学会発表] Atomically Controlled CVD Processing for Future Si-Based Devices2008

    • 著者名/発表者名
      J.Murota、M.Sakuraba, B.Tillack
    • 学会等名
      9th Int.Conf.on Solid-State and Integrated-Circuit Technol. (ICSICT 2008)
    • 発表場所
      Beijing、China(Invited Paper)
    • 年月日
      20081020-20081023
  • [学会発表] Atomically Controlled Processing for Impurity Doping in Si-Based CVD Epitaxial Growth2008

    • 著者名/発表者名
      J.Murota、M.Sakuraba, B.Tillack
    • 学会等名
      8th Int.Conf.on Atomic Layer Deposition (ALD 2008)
    • 発表場所
      Bruges、Belgium(Invited Paper)
    • 年月日
      20080629-20080702
  • [学会発表] Heavy B Atomic-Layer Doping Characteristics in Si Epitaxial Growth on B Adsorbed Si(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD System2008

    • 著者名/発表者名
      H.Tanno、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      4th Int.SiGe Technology and Device Meeting (ISTDM2008)
    • 発表場所
      Hsinchu、Taiwan
    • 年月日
      20080511-20080514
  • [学会発表] Change of H-Termination on Wet-Cleaned Si(100) and Ge(100) by Heat-Treatment in H_2 or Ar2008

    • 著者名/発表者名
      A.Uto、M.Sakuraba、M.Caymax, J.Murota
    • 学会等名
      4th Int.SiGe Technology and Device Meeting (ISTDM2008)
    • 発表場所
      Hsinchu、Taiwan
    • 年月日
      20080511-20080514
  • [学会発表] Behavior of N Atoms on Atomic-Order Nitrided Si_<0.5>Ge_<0.5>(100)2007

    • 著者名/発表者名
      N.Akiyama、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Symp.Control of Semiconductor Interfaces (ISCSI-V)
    • 発表場所
      Hachioji、Japan
    • 年月日
      20071112-20071114
  • [学会発表] Heavily Atomic-Layer Doping of B in Low-Temperature Si Epitaxial Growth on Si(100) by Ultraclean Low-Pressure Chemical Vapor Deposition2007

    • 著者名/発表者名
      H.Tanno、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Symp.Control of Semiconductor Interfaces (ISCSI-V)
    • 発表場所
      Hachioji、Japan
    • 年月日
      20071112-20071114
  • [学会発表] Electrical Characteristics of Hole Resonant Tunneling Diodes with High Ge Fraction (x>0.4) Si/Strained Si_<1-x>Ge_x/Si(100) Heterostructure2007

    • 著者名/発表者名
      T.Seo、M.Sakuraba, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Symp.Control of Semiconductor Interfaces (ISCSI-V)
    • 発表場所
      Hachioji、Japan
    • 年月日
      20071112-20071114
  • [学会発表] Self-Limited Growth of Si on B Atomic-Layer Formed Ge(100) by Ultraclean Low- Pressure CVD System2007

    • 著者名/発表者名
      T.Yokogawa、K.Ishibashi、M.Sakuraba、J.Murota、Y.Inokuchi、Y.Kunii, H.Kurokawa
    • 学会等名
      5th Int.Symp.Control of Semiconductor Interfaces (ISCSI-V)
    • 発表場所
      Hachioji、Japan
    • 年月日
      20071112-20071114
  • [学会発表] Reliability and Instability of a SiGe/Si-Hetero-Interface In Hetero-Channel MOSFETs2007

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuchiya、M.Sakuraba, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Conf.Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille、France(Invited Paper)
    • 年月日
      20070520-20070524
  • [学会発表] Impact of Ge Fraction Modulation upon Electrical Characteristics of Hole Resonant Tunneling Diodes with Si/Strained Si_<1-x>Ge_x/Si(100) Heterostructure2007

    • 著者名/発表者名
      T.Seo、M.Sakuraba, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Conf.Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille、France
    • 年月日
      20070520-20070524
  • [学会発表] Structural Change of Atomic-Order Nitride Formed on Si_<1-x>Ge_x(100) and Ge(100) by Heat Treatment2007

    • 著者名/発表者名
      N.Akiyama、M.Sakuraba、B.Tillack, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Conf.Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille、France
    • 年月日
      20070520-20070524
  • [学会発表] Si Epitaxial Growth on Self-Limitedly B Adsorbed Si_<1-x>Ge_x(100) by Ultraclean Low-Pressure CVD System2007

    • 著者名/発表者名
      K.Ishibashi、M.Sakuraba、J.Murota、Y.Inokuchi、Y.Kunii, H.Kurokawa
    • 学会等名
      5th Int.Conf.Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille、France
    • 年月日
      20070520-20070524
  • [学会発表] Local Strain in Si/Si_<0.6>Ge_<0.4>/Si(100) Heterostructures by Stripe-Shape Patterning2007

    • 著者名/発表者名
      J.Uhm、M.Sakuraba, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Conf.Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille、France
    • 年月日
      20070520-20070524
  • [学会発表] High Ge Fraction Intrinsic SiGe-Heterochannel MOSFETs with Embedded SiGe Source/Drain Electrode Formed by In-Situ Doped Selective CVD Epitaxial Growth2007

    • 著者名/発表者名
      S.Takehiro、M.Sakuraba、T.Tsuchiya, J.Murota
    • 学会等名
      5th Int.Conf.Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-5)
    • 発表場所
      Marseille、France
    • 年月日
      20070520-20070524
  • [学会発表] Atomically Controlled Technology for Group IV Semiconductors2007

    • 著者名/発表者名
      J.Murota、M.Sakuraba, B.Tillack
    • 学会等名
      4th Int.Workshop on Nanoscale Semiconductor Devices
    • 発表場所
      Jeju、Korea(Invited Paper)
    • 年月日
      20070405-20070406

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公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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