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量子化学計算を行うためには、対象となるGeのモデルを構築する必要がある。計算精度を上げるためにはできるだけ大きなクラスターが必要であるが、多くの構造を計算するため1日程度で計算を終了できるサイズを目安としGe原子100個程度からなるクラスターを構築した。また計算のモデルに合わせて2次元の周期境界条件を設定した。次に、Geクラスター表面に網羅的に多種の原子を反応させ安定構造を計算した。この結果、Siと異なりGe表面はHにより安定化できず、Fは表面のGe原子との結合が非常に強く、さらに。CやBも比較的表面を安定化ことがわかった。さらに、これらの修飾された表面と酸素との反応性について調べ表面を不活性化できるものについて探索をおこなったところ、Fは離脱することなく安定であった。これらの結果より、F表面処理は非常に有効であることが分かった。また、Bによる安定化の可能性も示せた。そこで、次に溶液処理などによりF表面修飾が出来ないか調べた。その結果、BHF溶液処理をおこなうことで表面にFを残留させることが出来ることが分かった。しかし、Bを含む溶液でエッチングしても、表面にBを吸着させることが出来ず、更なる研究が必要である。さらに、フッ素処理をすることで界面準位を低減できることは示したが、さらに表面フッ素処理を施したGeベーストランジスタの作成に成功し、その特性を評価することができた。その結果、トランジスタ特性において重要なパラメーターである移動度が向上することが分かり、性能向上に役立つことを示した。
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