超音速フリージェットによるSi/SiC共鳴トンネルダイオードの形成

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750615
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 生駒 嘉史 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (90315119)
• Keywords: 超音速フリージェット / シリコンカーバイド / シリコンドット / 多層構造

Research Abstract

シリコン(Si)および立方晶シリコンカーバイド(3C-SiC)ヘテロ接合では、大きな伝導帯オフセットが期待されるため、SiCをバリアー層、Siを閉じ込め層とするSiベースでの共鳴トンネルダイオードへの応用が期待される。本研究では、Siをドット化したSiC/Si-dotヘテロ構造に注目し、Si(100)基板上への多層構造形成を検討した。SiCおよびSi-dot形成にはそれぞれモノメチルシランおよびトリシランを用い、原料ガスをパルス超音速フリージェットとしてSi(100)基板上へ交互に繰り返し照射した。基板温度850℃にてモノメチルシランフリージェットをSi(100)基板上へ照射することにより、15nmのエピタキシャルSiC薄膜が得られた。基板温度700℃としてトリシランフリージェットをSiC/Si(100)上へ照射した場合、100nm程度の多結晶Si-dotが成長した。Si-dot上へモノメチルシランおよびトリシランパルスフリージェットを照射した場合、SiCおよびSi-dotの成長速度が減少し、およそ5nmのSiC薄膜および25〜50nmのSi-dotが観察された。SiCおよびSi-dot成長速度の減少は、下地からのSi原子の供給およびSiC表面におけるSi核生成サイトの減少に起因すると考えられる。さらにフリージェット照射を繰り返し行うことにより、エピタキシャルSiC/Si(100)上へ多結晶化したSiC/Si-dot多層構造が得られることがわかった。以上の結果より、超音速フリージェットCVD法によるSiC/Si-dot多層構造の形成が可能であることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Y.Ikoma, K.Uchiyama, F.Watanabe, T.Motooka: "Hole Resonant Tunneling through SiC/Si-dot/SiC Heterostructures"Materials Science Forum. 389-393. 751-754 (2002)
• [Publications] 松井宣明, 長野仁, 鶴見有貴, 内山康治, 生駒嘉史, 本岡輝昭: "Si導波路中へのSiC/Si-dotsの形成"Annual Reports. HVEM LAB., Kyushu Univ.. 26. 49-50 (2002)