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自由に組成制御されたスズ系三元半導体混晶の開発と熱電発電応用の検討

成分自由控制的锡基三元半导体混晶的开发及温差发电应用研究

基本信息

批准号：
21K04137
负责人：
志村洋介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

粒界および重いSn原子による熱伝導率の低減が期待される多結晶シリコンゲルマニウムスズ(SiGeSn)三元混晶の形成とその組成制御に向け、本年度は主に結晶化プロセスおよび混晶化プロセスを分離した新たな成長手法を用いた、多結晶SiGeSn薄膜の形成技術開発に関する研究を行った。酸化シリコン(SiO2)上に自己整合的に形成される結晶スズナノドット(Sn-ND)を結晶核として用いてSiおよびGeを同時に堆積した場合、GeとSnが優先的に結晶化し、Siが非晶質のまま取り残されるのに対し、Sn-ND上にSiを堆積および固相成長・結晶化した多結晶SiSnを予め形成し、これを結晶核として後発的にGeを固相成長させ混晶化した場合に薄膜全体が結晶化可能であることが示された。成長直後の結晶の格子置換位置Si組成およびSn組成はそれぞれ10.8%および3.5%であり、300度における後熱処理によってそれぞれ32.1%および12.1%に増大可能であることが示された。この組成は、多結晶SiGeSnの組成として最も高く、非平衡成長による組成増大が比較的容易な単結晶SiGeSnで報告されている組成を超えている。結晶化温度の高いSiをSn-NDを用いて低温(225度)で結晶化可能である点および、これを結晶核としたGeの低温固相反応による高Si, Sn組成多結晶SiGeSn形成させることが可能である点について学術論文にまとめた。

In this year, we have conducted research on the development of new growth methods for crystallization and separation of mixed crystals and polycrystalline SiGeSn thin films. In the case of simultaneous deposition of Ge and Si, Ge and Sn give priority to crystallization, Si is amorphous, Si is amorphous, and Si is deposited on Sn-ND. In the case of simultaneous deposition of Ge and Si, Ge and Sn give priority to crystallization. The crystallization of Ge in the solid phase and the crystallization of Ge in the solid phase are possible. After growth, the Si composition and Sn composition of the lattice replacement position are changed from 10.8% to 3.5% and from 32.1% to 12.1% respectively. The composition of polycrystalline SiGeSn is the highest, and the composition of non-equilibrium growth is higher. It is easier to report the composition of polycrystalline SiGeSn. Crystallization temperature is high Si, Sn, and Nd. Crystallization temperature is low temperature (225 ℃). Crystallization temperature is high Si, Sn. Crystallization temperature is low temperature. Crystallization temperature is high Si, Sn. Crystallization temperature is low temperature. Crystallization temperature is high Si, Sn. Crystallization temperature is high Si. Crystallization temperature is high Si,

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Sn-nanodots mediated growth for poly-Si1-x-yGexSny layers

Sn-纳米点介导的多晶 Si1-x-yGexSny 层的生长

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yosuke Shimura;Masaki Okado;Junya Utsumi;Kako Iwamoto;Ryo Yokogawa;Motohiro Tomita;Atsushi Ogura;Hiroshi Uchiyama;Hirokazu Tatsuoka
通讯作者：
Hirokazu Tatsuoka

Snナノドットを利用した結晶核誘起固相成長

使用 Sn 纳米点进行核诱导固相生长