2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18063005
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 信一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30372402)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 聡 東京工業大学, 理工学研究科附属像情報工学研究施設, 助教授 (40282842)
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| Keywords | ゲルマニウム / MOSFET / スピン / GOI / 強磁性 |
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| Research Abstract |
高性能・新機能のGeチャネルMOSFETの実現を目指し、今年度は、以下の3点に関して研究を行った。
(1)薄膜Si/Ge/Si-On-Insulator構造メタルソース・ドレインMOSFETの提案と実証
Si/Ge/Si-On-Insulator構造の量子閉じ込め効果を利用したメタルソース・ドレインMOSFETを提案すると共に、デバイス動作の原理実証のため、超薄層SOI上に低温MBE成長を用いてSi/Ge構造を作製し、ソース・ドレイン領域にPtを堆積してPt/SiGe層を形成し、バックゲート動作によりpチャネルMOSFETが動作することを観測した。チャネルの正孔移動度は、アニール温度600℃のもとで、Siに比べ約1.2倍の値をとることが分かった。
(2)高品質(110)GOI構造の形成
Ge pチャネルMOSFETにおいては、(110)面が極めて高い正孔移動度をもたらすことが期待されるものの、これまで実現例はない。今回、基板として(110)面SOIを用い、この上にMBE法によって40nm厚のSiGe層を堆積したのちに、1100-900℃の範囲で酸化濃縮を行うことによって、(110)面GOI構造を実現することに世界で初めて成功した。
(3)GOIスピンMOSFET実現のための強磁性ジャーマナイドの形成
GOIチャネルと強磁性体メタルS/DからなるスピンMOSFETの開発を進めており、メタルS/Dの有力候補である強磁性ジャーマナイドFe3Ge形成法の検討を行っている。Ge/Siヘテロ構造を用いた本手法の予備実験として、Fe3GeとなるようにGeとFeの膜厚を調整しRTAを行ったところ、300℃以上で反応が生じはじめ、400℃で結晶性が良好と考えられる合金が形成されることが分かった。得られた合金は、強磁性特性を示し、転移点は測定システムの上限である350K以上となることが見出された。
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