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アルカリ土類金属を用いたシリコンベース狭ギャップ半導体

使用碱土金属的硅基窄带隙半导体

基本信息

批准号：
18656093
负责人：
末益崇
金额：
$ 1.73万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656093/
关键词：
シリサイド半導体禁制帯幅分子線エピタキシー

项目摘要

昨年の研究から、Si(111)基板を加熱した状態でSrを蒸着し、基板のSiとSrを反応させる熱反応堆積法により金属のSrSi_2がエピタキシャル成長できている。成長温度、Sr蒸着レートを選べば、Srリッチな半導体Sr_2Siも形成できているが、SrSi_2とSr_2Siが混在した膜となっており、Sr_2Si単相の成長には至っていない。これは、Si基板上にSrを堆積する熱反応堆積法では、形成した膜の表面側はSrリッチになりやすいためSr_2Siが形成するものの、Si基板側はSiリッチとなりやすいため、SrSi_2が形成するためだと考えられる。このため、SrとSiが反応しない状態で、SrとSiを化学量論組成にする必要がある。また、反応が進んでも、Siリッチにならない工夫が必要である。そこで、今年度は、Si(111)基板上にAIN(8nm)/3C-SiC(3nm)中間層を形成した基板上に低温で、原子数がSi:Sr=1:2の割合になるよう、Si/Sr多層膜を分子線エピタキシー法にて形成した。中間層を用いるのは、Si基板からのSiの拡散を防ぎ、SrとSiの組成比をコントロールするためである。Si(111)基板上にAIN/3C-SiC中間層を形成する技術は、我々が別の研究で既に確立しているので、それを利用した。Si/Sr多層膜堆積後、基板温度を上昇し、SrとSiを反応させSr_2Si膜の形成を試みた。しかし、反射高速電子線回折では、多結晶を示すリングパターンとなった。また、θ-2θX線回折測定からも、形成した膜は、Sr_2Si以外にもSrSi_2が混ざっていることが分かった。成長時の基板温度や、Si/Sr多層膜の膜厚など、いろいろと変えて試料作製を行ったが、いずれも、Sr_2Si単相の膜を形成することは出来なかった。本研究を今後も継続して行う予定であるが、Si基板ではなくSr基板を用いるなど、もっと発想の転換が必要だと考えられる。

Yesterday in の research から, Si (111) substrate を heating した state で Sr を steamed し, substrate の Si と Sr を応させる heat the 応 accumulation laws により metal の SrSi_2 がエピタキシャル growth できている. Growth temperature, Sr steamed レートを choose べば, Sr リッチな semiconductor Sr_2Si も form できているが, SrSi_2 と Sr_2Si が mixed した membrane となっており, Sr_2Si 単 phase の growth には to っていない. これは, Si substrate に Sr を accumulation する heat the 応 accumulation laws では, forming しのた membrane surface side は Sr リッチになりやすいため Sr_2Si が form するもののは Si, Si substrate side リッチとなりやすいため, SrSi_2 が form するためだと exam えられる. このため, Sr と Si が応しないで, Sr と Si を stoichiometry theory of にする necessary がある. Youdaoplaceholder0, reverse 応が into んでんで, Siリッチにならな the time of が is necessary である. そこで, our は, Si (111) substrate に AIN (8 nm) / 3 c - SiC (3 nm) middle tier を form した substrate に low-temperature で, atomic number が Si: cut or Sr = 1:2 のになるよう, Si/Sr multilayer を molecular line エピタキシー method にて form した. Middle tier を with いるのは, Si substrate からの Si の company, scattered をぎ, Sr と Si の composition than をコントロールするためである. Si (111) substrate に AIN / 3 c - SiC middle-tier を form するは technology, I 々がで don't の research に establish しているので, それを using した. After the Si/Sr multilayer film is stacked, the substrate temperature を rises を, and SrとSiを reacts with 応させSr_2Si film <e:1> to form を test みた. The でで of the reflected high-speed electron wire, the polycrystalline を shows the すリグパタすリとなったとなったとなったとなった. また, 2 theta. Theta - determination of X-ray inflexion からも, forming した membrane は, outside Sr_2Si にも SrSi_2 が mixed ざっていることが points かった. Grow の substrate temperature や, Si/Sr multilayer film の film thickness など, いろいろと - えを line って test material for system たが, いずれも, Sr_2Si 単 phase をの membrane formation することは out なかった. This study を future も継続して line う designated であるが, Si substrate ではなく Sr base board を with いるなど, もっと発 think の planning in が necessary だと exam えられる.