絶縁膜上における歪み単結晶Ｇｅの高品位形成と超高速トランジスタへの応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360138
• 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・電気材料工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 佐道 泰造 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (20274491)
• 研究分担者: 宮尾 正信 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 特任教授 (60315132)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 集積回路 / 結晶成長 / トランジスタ / 半導体 / 溶融成長

研究概要

本研究では、超高速トランジスタを集積回路に混載する基盤技術の創成を目指し、絶縁膜上の指定された位置に単結晶Geを高品位形成して高キャリヤ移動度を発現することを目的として研究を行った。具体的には、SiGeミキシング誘起溶融成長法による高品質GOIの形成、応力印加膜を用いた歪み制御、不純物ドーピング制御等を検討し、超高速GOIトランジスタの基盤技術を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Laterally-Graded Doping into Ge-on-Insulator by Combination of Ion-Implantation and Rapid-Melting Growth (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Matsumura, Mohammad Anisuzzaman, H. Yokoyama, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: ECS Solid State Letters 巻: Vol.2, No.7 ページ: 58-60
  • DOI: 10.1149/2.002307ssl
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientation-Control of Ge-Stripes-on-Insulator by Narrowing in Rapid-Melting Growth from Si(111) Seed (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Anisuzzaman, S. Muta, M. Takahashi, Abdul Manaf Hashim, and T. Sadoh
  • 雑誌名: ECS Solid State Letters 巻: Vol.2, No.9 ページ: 76-78
  • DOI: 10.1149/2.008309ssl
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomically-Coherent-Coalescence of Two Growth-Fronts in Ge Stripes on Insulator by Rapid-Melting Lateral- Crystallization (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, K. Toko, T. Sadoh, I. Mizushima, and M. Miyao
  • 雑誌名: ECS Journal of Solid State Science and Technology 巻: Vol.2, No.3 ページ: 54-57
  • DOI: 10.1149/2.005303jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dose on activation characteristics of P in Ge (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Anisuzzaman and T. Sadoh
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: Vol.520 ページ: 3255-3258
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2011.10.076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of SiN-induced compressive and tensile strains in Si free-standing microstructures by modulation of SiN network structures (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, M. Kurosawa, A. Heya, N. Matsuo, M. Miyao
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: Vol.520 ページ: 3276-3278
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2011.10.088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-lithography free formation of high density Ge-on-insulator network for epitaxial template (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yokoyama, K. Toko, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.100 ページ: 092111-1-4
  • DOI: 10.1063/1.3691258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid-orientation Ge-on-insulator structures on (100) Si platform by Si micro-seed formation combined with rapid-melting growth (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, N. Kawabata, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.100 ページ: 172107-1-5
  • DOI: 10.1063/1.4705733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial-Template Structure Utilizing Ge-on-Insulator Stripe Arrays with Nanospacing for Advanced Heterogeneous Integration on Si Platform (2012)
  • 著者名/発表者名: Abdul Manaf Hashim, Mohamad Anisuzzaman, S. Muta, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.51 ページ: 06FF04-1-5
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.06FF04
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesh-shape-and-size controlled rapid-melting growth for the formation of single-crystalline (100),(110) and (111) Ge networks on insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Mizushima, K.Toko, Y. Ohta, T. Sakane, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol. 98, No.182107-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3586259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strained single-crystal GOI (Ge on Insulator) arrays by rapid-melting growth from Si (111) micro-seeds (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sakane, K. Toko, T. Tanaka, T. Sadoh, M. Miyao
  • 雑誌名: Solid-State Electronics 巻: Vol.60 ページ: 22-25
  • DOI: 10.1016/j.sse.2011.01.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth-direction-dependent characteristics of Ge-on-insulator by Si - Ge mixing triggered melting growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohta, T. Tanaka, K. Toko, T. Sadoh, M. Miyao
  • 雑誌名: Solid-State Electronics 巻: Vol.60 ページ: 18-21
  • DOI: 10.1016/j.sse.2011.01.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lateral-liquid phase epitaxy of (101) Ge-on-insulator from Si template by metal-induced crystallization (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, N. Kawabat, R. Kato, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: ECS Transactions, The Electrochemical Society 巻: Vol.35, No.5 ページ: 51-54
  • DOI: 10.1149/1.3570776
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth-Direction Dependent Rapid-Melting-Growth of Ge-on-Insulator (GOI) and its Application to Ge Mesh-Growth (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yokoyama, Y. Ohta, K. Toko, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: ECS Transactions, The Electrochemical Society 巻: Vol.35, No.5 ページ: 55-60
  • DOI: 10.1149/1.3570777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chip-size formation of high-mobility Ge strips on SiN films by cooling rate controlled rapid-melting growth (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, Y. Ohta, T. Tanaka, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.99 ページ: 032103-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3611904
  • 査読あり
• [学会発表] Recent Progress of Rapid- Melting-Growth for Laterally-Graded, Ge-Based Mixed-Crystals on Insurator (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh and M. Miyao
  • 学会等名: 6th International WorkShop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics and JSPS Core-to Core Program Joint Seminar
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20130222-23
  • 招待講演
• [学会発表] Advanced Hetero-epitaxial Growth based on SiGe for Multifunctional Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Miyao, T. Sadoh, and K. Hamaya
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films 2011, ICTF-15, 11/8
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20111108-11
  • 招待講演