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2011 年度 研究成果報告書

Ge-Si系量子ドットの自己整合複合集積による物性制御とエレクトロルミネッセンス

研究課題

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研究課題/領域番号 21246053
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
研究機関名古屋大学 (2010-2011)
広島大学 (2009)

研究代表者

宮崎 誠一  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70190759)

研究分担者 村上 秀樹  広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (70314739)
東 清一郎  広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (30363047)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードSi量子ドット / 一次元連結 / エレクトロルミネッセンス / LPCVD
研究概要

熱SiO_2膜上のSi量子ドット上にGeを選択成長させ、酸化・高温熱処理を施した後、SiH_4-LPCVDを行うことによって、自己整合的に一次元連結した量子ドット構造を形成できた。さらに、連結ドットを超高密度形成(~ 10^<13> cm^<-2>)することで、半透明Auゲートダイオード構造において、高効率キャリア注入が実現でき、電流密度~ 0. 15A/cm^2においてEL強度をドット密度~ 101^<11> cm^<-2>の場合と比べて~ 425倍増大することが分かった。また、p-Si(100)上に形成したダイオード構造では、その閾値電圧は、n型基板上に形成した場合に比べ、Auと基板の仕事関数差を反映して~ 0. 8V増加し、EL積分強度の印加電圧および投入電力依存性を調べた結果、基板側ドット内に効果的に正孔保持が起こることに起因して、長波長側(~ 1140nm)で強い依存性を示すことが分かった。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (20件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Electroluminescence from One-dimensionally Self-Aligned Si-based Quantum Dots with High Areal Dot Density2012

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, H. Deki, M Ikeda and S. Miyazaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      ページ: 04DG08-12

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.51.04DG08

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Characterization of Silicon-Quantum-Dots/Metal-Silicide-Nanodots Hybrid Stack and its Application to Floating Gate Functional Devices2011

    • 著者名/発表者名
      S. Miyazaki
    • 雑誌名

      ECS Trans

      巻: Vol.41 ページ: 93-98

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1149/1.3633288

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of High Density Pt Nanodots on SiO_2 Induced by Millisecond Rapid Thermal Annealing using Thermal Plasma Jet for Floating Gate Memory2011

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, K. Matsumoto, M. Yamane, T. Okada, N. Morisawa, M. Ikeda, S. Higashi and S. Miyazaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: Vol.50, No.8 ページ: 08KE06

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.50.08KE06

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Response of Si-Quantum-Dots/NiSi-Nanodots Stack Hybrid Floating Gate in MOS Structures2011

    • 著者名/発表者名
      N. Morisawa, M. Ikeda, K. Makihara and S. Miyazaki
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: Vol.470 ページ: 135-139

    • DOI

      DOI:10.4028/www.scientific.net/KEM.470.135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Density Formation of Ge Quantum Dots on SiO_22011

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, M. Ikeda, A. Ohta, S. Takeuchi, Y. Shimura, S. Zaima and S. Miyazaki
    • 雑誌名

      Solid State Electronics

      巻: Vol.60 ページ: 65-69

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1016/j.sse.2011.01.035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collective Tunneling Model in Charge Trap Type NVM Cell2010

    • 著者名/発表者名
      M. Muraguchi, Y. Sakurai, Y. Takada, Y. Shigeta, M. Ikeda, K. Makihara, S. Miyazaki, S. Nomura, K. Shiraishi, and T. Endoh
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: Vol.50, No.4 ページ: 04DD04

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.50.04DD04

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Collective Electron Motion in Si-Nano Dot Floating Gate MOS Capacitor

    • 著者名/発表者名
      M. Muraguchi, Y. Sakurai, Y. Takada, S. Nomura, K. Shiraishi, M. Ikeda, K. Makihara, S. Miyazaki, Y. Shigeta, T. Endoh
    • 雑誌名

      IEICE

      巻: Vol.94-C, No.5 ページ: 730-736

    • URL

      http://search.ieice.org/bin/pdf.php-lang=E & year=2011 & fname=e94-c_5_730 & abst=

    • 査読あり
  • [学会発表] 一次元縦積連結シリコン系量子ドットの形成と発光ダイオードへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      牧原克典,宮崎誠一
    • 学会等名
      ED/CPM/SDM研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー
    • 年月日
      20120517-18
  • [学会発表] 熱プラズマジェットを用いたミリ秒熱処理によるPtおよびPtシリサイドナノドットの形成とフローティングゲートメモリ応用2012

    • 著者名/発表者名
      牧原克典,山根雅人,池田弥央,東清一郎,宮崎誠一
    • 学会等名
      第59回春季応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] 一次元連結Si系量子ドットのEL特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      高見弘貴,牧原克典,出木秀典,池田弥央,宮崎誠一
    • 学会等名
      第59回春季応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] AFM/KFMによる一次元連結・高密度Si系量子ドットの帯電状態の経時変化計測2012

    • 著者名/発表者名
      牧原克典,恒川直輝,池田弥央,宮崎誠一
    • 学会等名
      第59回春季応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] 一次元縦積み連結Si系量子ドットの室温共鳴トンネル伝導2012

    • 著者名/発表者名
      牧原克典,池田弥央,宮崎誠一
    • 学会等名
      第59回春季応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] Si量子ドット/NiSiナノドットハイブリッドフローティングゲートにおける光励起電子のパルス電圧応答2012

    • 著者名/発表者名
      池田弥央,牧原克典,宮崎誠一
    • 学会等名
      第59回春季応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] Formation of PtAl-Alloy Nanodots on Ultrathin SiO_2 Induced by Remote Hydrogen Plasma2012

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, M. Ikeda, A. Ohta and S. Miyazaki
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science(IC-PLANTS 2012)
    • 発表場所
      Inuyama
    • 年月日
      20120303-09
  • [学会発表] Formation of High Density Ge Quantum Dots and Their Electrical Properties2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ikeda, K. Makihara, A. Ohta and S. Miyazaki
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science(IC-PLANTS 2012)
    • 発表場所
      Inuyama
    • 年月日
      20120303-09
  • [学会発表] Formation of One-Dimensionally Self-Aligned Si-based Quantum Dots on Untrathin SiO_2 and Its Application to Light Emitting Diodes2012

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, H. Deki, M. Ikeda and S. Miyazaki
    • 学会等名
      4th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials(ISPlasma2012)
    • 発表場所
      Kasugai
    • 年月日
      20120303-09
  • [学会発表] Formation of PtAl Nanodots Induced by Remote Hydrogen Plasma2011

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, M. Ikeda, A. Ohta, R. Ashihara, S. Higashi and S. Miyazaki
    • 学会等名
      15th International Conference on Thin Films(ICTF-15)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20111108-11
  • [学会発表] Electrical Charging Characteristics of Hybrid Nanodots Floating Gates in MOS Devices2011

    • 著者名/発表者名
      S. Miyazaki, K. Makihara, A. Ohta and M. Ikeda
    • 学会等名
      15th International Conference on Thin Films(ICTF-15)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20111108-11
  • [学会発表] Formation and Characterization of Silicon-Quantum-Dots/Metal-Silicide-Nanodots Hybrid Stack and its Application to Floating Gate Functional Devices2011

    • 著者名/発表者名
      S. Miyazaki
    • 学会等名
      220th Electrochemical Society(ECS) Meeting
    • 発表場所
      Boston, MA
    • 年月日
      20111009-14
  • [学会発表] Electroluminescence from One-dimensionally Self-Aligned Si-based Quantum Dots with High Areal Dot Density2011

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, H. Deki, M Ikeda and S. Miyazaki
    • 学会等名
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20110928-30
  • [学会発表] プラズマジェット急速熱処理による高密度Ptナノドット形成とフローティングゲートメモリ応用2011

    • 著者名/発表者名
      牧原克典,池田弥央,山根雅人,東清一郎,宮崎誠一
    • 学会等名
      第72回秋季応用物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      20110829-0902
  • [学会発表] 一次元連結・高密度Si系量子ドットにおけるEL発光2011

    • 著者名/発表者名
      高見弘貴,牧原克典,出木秀典,池田弥央,宮崎誠一
    • 学会等名
      第72回秋季応用物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      20110829-0902
  • [学会発表] Characterization of La-and Mg-Diffused HfO_2/SiO_2 Stack Structures of for Next Generation Gate Dielectrics2011

    • 著者名/発表者名
      S. Miyazaki
    • 学会等名
      7th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing(PRICM7)
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      20110802-06
  • [学会発表] Formation of Hybrid Nanodots Floating Gate for Functional Memories2011

    • 著者名/発表者名
      S. Miyazaki
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufactturing of Advanced Materials(Themec' 2011)
    • 発表場所
      Quebec, Canada
    • 年月日
      20110801-0805
  • [学会発表] 化学気相成長法2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎誠一
    • 学会等名
      日本学術振興会,薄膜第131委員会,第28回薄膜スクール
    • 発表場所
      松風園,蒲郡
    • 年月日
      20110720-22
  • [学会発表] Electrical Characterization of NiSi-NDs/Si-QDs Hybrid Stacked Floating Gate in MOS Capacitors2011

    • 著者名/発表者名
      K. Makihara, M. Ikeda, A. Ohta and S. Miyazaki
    • 学会等名
      2011 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices(AWAD 2011)
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      20110629-0712
  • [学会発表] ランプセッション「エレクトロニクスを支える電子材料~2020年への展望~2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎誠一
    • 学会等名
      30th Electronic Materials Symposium
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖
    • 年月日
      20110629-0701
  • [備考]

    • URL

      http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/miyazakilab

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公開日: 2013-07-31  

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