多重チャネリングイオン注入により配向制御した単結晶Siナノワイヤーの創出

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360157
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 伊藤 隆司 東京工業大学, ソリューション研究機構, 特任教授 (20374952)
• 研究分担者: 黒木 伸一郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70400281) ; 中島 安理 広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 准教授 (70304459)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: Siナノワイヤー / 結晶配向制御 / イオン注入 / チャネリング

研究概要

コンケーブ状に整形したダブルラインCWレーザビーム照射により非晶質絶縁膜上に3軸配向性を大幅に改善した多結晶Siナノワイヤー成長させ,さらに2方向からのSi^+イオン注入によるチャネリング効果とアニールにより優先的な配向の結晶子を増長させた結晶粒界のほとんどないSiナノワイヤー実現の可能性を実証した.

研究成果

• [雑誌論文] In-Plane Grain Orientation Alignment of Polycrystalline Si Films by Normal and Oblique-Angle Ion-Implantations (2012)
  • 著者名/発表者名: Anri Nakajima, Shin-Ichiro Kuroki, Shuntaro Fujii, and Takashi Ito
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51 ページ: 04DH03-1-4
• [雑誌論文] Carrier transport and its variation of laser-lateral crystallized poly-Si TFTs (2011)
  • 著者名/発表者名: S.-I. Kuroki, S. Fujii, K. Kotani, andT. Ito
  • 雑誌名: Elec. Lett. 巻: 47, 24 ページ: 130. 34. 198. 5. 1-2
• [雑誌論文] Seed-Free Fabrication of Highly Bi-Axially Oriented Poly-Si Thin Films by Continuous-Wave Laser Crystallization with Double-Line Beams (2011)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichiro Kuroki, Yuya Kawasaki, Shuntaro Fujii, Koji Kotani, and Takashi Ito
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc. 巻: 158, 9 ページ: H924-H930
• [雑誌論文] Functional gate metal-oxide semiconductor field-effect transistors using tunnel injection/ejection of trap charges enabling self-adjustable threshold voltage for ultralow power operation (2011)
  • 著者名/発表者名: Anri Nakajima, Takashi Kudo, TakashiIto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: Vol.98 ページ: 053501-1-3
• [雑誌論文] Strain-Induced Back Channel Electron Mobility Enhancement in Polycrystalline Silicon Thin-Film Transistors Fabricated by Continuous-Wave Laser Lateral Crystallization (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuntaro Fujii, Shin-Ichiro Kuroki, Koji Kotani, Takashi Ito
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phy. 巻: Vol.50 ページ: 04DH10-1-04DH10-5
• [雑誌論文] Roughness Reduction in Polycrystalline Silicon Thin Films Formed by Continuous-Wave Laser Lateral Crystallization with Cap SiO2 Thin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuntaro Fujii, Shin-Ichiro Kuroki, Masayuki Numata, Koji Kotani, Takashi Ito
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.48 ページ: 04C129-1-4
• [雑誌論文] Highly Reliable and Drivability-Enhanced MOS Transistors with Rounded Nanograting Channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi ITO, Xiaoli ZHU, Shin-Ichiro KUROKI, Koji KOTANI
  • 雑誌名: IEICE TRANCE. ELECTRON. 巻: Vol.E93-C, No.11 ページ: 1638-1644
• [雑誌論文] Enhancement of Current Drivability of Nanograting Polycrystalline Silicon Thin-Film Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichiro Kuroki, Xiaoli Zhu, Koji Kotani, and Takashi Ito
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.49 ページ: 04DJ11-1-5
• [雑誌論文] Roughness Reduction in Polycrystalline Silicon Thin Films Formed by Continuous-Wave Laser Lateral Crystallization with Cap SiO2 Thin Films (2009)
  • 著者名/発表者名: Vol.48Sunichiro Fujii, Shin-Ichiro Kuroki, Masaki Numata, Koji Kotani, and Takashi Ito
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.48 ページ: 04C129-1-4
• [学会発表] レーザラテラル結晶化Poly-Si TFTにおける膜中歪みの効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒木伸一郎,川崎雄也,藤井俊太朗,小谷光司,伊藤隆司
  • 学会等名: 第8回薄膜材料デバイス研究会資料
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] Alignment of In-plane Crystallographic Grain Orientations in Polycrystalline Si Films by Normal and Oblique-Angle Ion-Implantations (2011)
  • 著者名/発表者名: Anri Nakajima, Shin-Ichiro Kuroki, Shuntaro Fujii, and Takashi Ito
  • 学会等名: 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Crystal Growth of Highly Biaxially-Oriented Poly-Si Thin Films by W-Line Beam Continuous Wave Laser Lateral Crystallization (2011)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichiro Kuroki
  • 学会等名: The 18th International Workshop on Active Matrix Flat Panel Displays and Devices(招待講演)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] Bi-Axially Orientation-Controlled Si Thin Films on Glass Substrates by Double-Line Beam CW Laser Annealing (2011)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichiro Kuroki, Yuya Kawasaki, Shuntaro Fujii, Koji Kotani, and Takashi Ito
  • 学会等名: VIth Workshop of the Thematic Network on Silicon On Insulator Technology, Devices and Materials
  • 発表場所: Spain
  • 年月日: 2011-01-20
• [学会発表] Enlargement of Crystal-Grains in Thin Silicon Films Using Continuous Wave Laser Irradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: Suntaro Fujii, Shin-Ichiro Kuroki, Koji Kotani, and Takashi Ito
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100931
• [学会発表] ダブルラインビームCLCによる3軸配向性の高いPoly Si薄膜形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒木伸一郎,川崎雄也,藤井俊太朗,小谷光司,伊藤隆司
  • 学会等名: 第7回薄膜材料デバイス研究会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2010-11-06
• [学会発表] 高性能LTPS-TFTのためのDouble-Line-Beam CLCによる高結晶配向Poly-Si薄膜形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒木伸一郎,川崎雄也,藤井俊太朗,小谷光司,伊藤隆司
  • 学会等名: 電子情報通信学会シリコン材料・デバイス研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] Strain-Induced Back Channel Electron Mobility Enhancement in Poly-Si TFTs Formed by Continuous-Wave Laser Lateral Crystallization (2010)
  • 著者名/発表者名: Suntaro Fujii, Shin-Ichiro Kuroki, Koji Kotani, and Takashi Ito
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-30
• [学会発表] 石英基板上に作製したVth可変ラテラル結晶化poly-Si TFT (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井俊太朗,黒木伸一郎,小谷光司,伊藤隆司
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] The Drivability Enhancement of Poly-Si TFTs by use of Nanograting Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichiro Kuroki, Xiaoli Zhu, Koji Kotani, and Takashi Ito
  • 学会等名: 2009 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-10-07
• [備考]
  • URL: http://www.sse.ecei.tohoku.ac.jp/
• [産業財産権] 電界効果型半導体装置 (2009)
  • 発明者名: 伊藤隆司
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2009-246788
  • 出願年月日: 2009-10-27
• [産業財産権] 結晶性半導体薄膜の製造方法 (2009)
  • 発明者名: 伊藤隆司
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2009-231139
  • 出願年月日: 2009-10-05