2004 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
16205022
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
藤岡 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282570)
|
|---|
| Keywords | エピタキシャル成長 / 窒化ガリウム / 電磁鋼板 / ユニバーサル結晶成長 / シリコン |
|---|
| Research Abstract |
安価な鉄板の一種である電磁鋼板は熱処理によってグレインサイズを最大数メートルにまで巨大化できることが知られている。従って、電磁鋼板は人類が入手することのできる最大の単結晶基板であるとも考えられる。本提案では、この電磁鋼板上に、ユニバーサル結晶成長という新技術で半導体シリコンをエピタキシャル成長させ、極めて安価で柔軟な大面積半導体素子を作製することを目的とする。また、さらに、鋼板上の半導体素子をガラス、セラミックスなどの材料に貼り付けることにより、構造材料に計算能力、通信能力、表示能力、発電能力、センシング能力を付与することも目的とする。特に本年度は初年度であるので、シリコンのユニバーサル結晶成長技術の確立に努めた。先ず、エピタキシャル成長の成功には基板の清浄化が必須の条件となるので、エピタキシャル成長装置内で各種反応活性種を基板に照射し、基板の清浄化に最適な条件を求めた。この結果、成長装置内においてステップ・アンド・テラス構造の表面を持つ原子レベルで平坦な電磁鋼板表面を実現し、成果を特許にまとめた。この清浄化技術を用いて処理した基板上にAlNを成長したところ、やはり、原子レベルで平坦なステップ・アンド・テラス構造の表面を持つ高品質AlNの成長に成功した。さらに、このAlNをバッファー層として用い、この上にSi-MBE装置を用いてSiのエピタキシャル成長が実現できることを確認した。ところが、当初、このSi結晶には互いに面内で60°回転した回転ドメインが存在することが明らかになった。この問題に対処するために、成長条件の最適化を行ったところ、成長速度の速い条件下で、回転ドメインが消失していくことを見出した。また、本提案のユニバーサル結晶成長で実現された結晶中の欠陥を解析する目的で放射光を用いたDLTS測定やEBSD測定を行い有用な情報が入手できることを確認した。
|
