| 研究課題/領域番号 |
25420320
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
西村 知紀 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 技術専門職員 (10396781)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 金属/半導体界面 / フェルミレベルピンニング / ゲルマニウム |
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| 研究実績の概要 |
本年度は主に金属と半導体の界面における実空間での原子の挙動，及びそれらが半導体の電子構造に与える影響について研究を進めた．SiやGe等のバンドギャップの狭い半導体にAu等の化合物を形成しない金属を堆積すると，たとえ室温においても界面の半導体原子が金属表面に拡散することが既に報告されているが，同時に半導体側にもこの反応に関わる影響があることが予想される点に注目し，金属薄膜直下のSi，Geの結晶性を調べた．ラマン分光測定法を用いた評価により，Geでは前述の反応する金属界面において大幅な結晶性の劣化が引き起こされることが明らかとなった．同種の金属においてSiでは検出できないことを考慮すると，Geは金属界面の影響を受けた際には極めて脆い結晶構造であることがわかった．一方で導電性を有するTiN膜との界面においては，熱処理による反応促進を試みた後においてもGeの結晶構造の劣化は検出されないことからも，界面近傍におけるGeの結晶構造の劣化は自由電子の電荷そのものに由来するものではなく，金属-Ge間の結合に起因した電荷移動に由来する可能性が高く，また極薄窒化膜や酸化膜を金属-Ge界面に導入するフェルミレベルピンニングの緩和現象は，まさにこの結晶構造の劣化が抑制された結果であると解釈できると考えている．更には現在までにフォトルミネッセンスによる結晶構造の劣化が電子構造に与える具体的な効果について評価を進めており，これらの成果を次年度の国際学会に投稿する予定にしている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は非接触構造による界面電子構造の解析についてはやや進行が遅れているものの，結晶構造の劣化に関しての理解を深めることができたことより，金属-半導体界面のフェルミレベルピンニングの理解を目的とする意味で順当に結果が得られていると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は，本年度の成果を踏まえた界面反応と半導体電子構造の相関の理解を進めると共に，非接触金属-半導体接合の界面のバンドアライメント（電子構造）の評価にも挑戦し，金属-Ge界面系において一定の理解を進めた上で研究会・学会における発表や学会誌等への投稿を通して研究成果の報告を積極的に進めたい．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は研究の方向性を拡げ，購入物を若干変更したため，次年度使用額が発生致しました．研究方針に沿って最終年度に使用させて頂きたいと考えています．
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| 次年度使用額の使用計画 |
従来の計画，及び新たに展開した評価に関して，試料，評価用消耗品を中心に，加えて評価環境の設置として研究スペースの借用に使用させて頂く予定です．
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