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無ひずみシリコン系ヘテロ接合の新しい作製手法とその超高速素子への応用

無ひずみシリコン系ヘテロ接合の新しい作製手法とその超高速素子への応用
一种新的无应变硅基异质结制备方法及其在超高速器件中的应用
批准号：
02452075
负责人：
古川 静二郎
金额：
$4.8万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1990 至 1991
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02452075/
关键词：
イオン注入固相エピタキシャル成長SiGe熱反応CVD格子整合歪成長高濃度ド-ピングシリコン系ヘテロ接合ヘテロ接合ひずみ成長無ひずみHBT

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
B,Geを注入量を変えてSi基板にイオン注入し、固相エピタキシャル成長させたSiGeB混晶の格子定数をX線回折法により求めたところ、その格子定数はB添加によりSiGe単体の格子定数からSiの格子定数に接近することが観測され、B原子導入による格子定数可変性が裏づけられた。同時にRBS測定を行いSiGeB混晶の結晶性がB原子導入により改善されることが確認された。またB原子の結合半径として閉殻構造イオン半径を用いることによりGe:B比が20:1のときSiGeB混晶がSiと格子整合することが理論的検討からも示され、実験結果とよい一致を得た。その格子整合条件がほぼ満たされた場合、BはSiGeB混晶中で4配位結合しやすくなること、すなわちBのアクセプタ-不純物としての活性化率が上昇することを示した。さらにこの場合、Bの拡散定数が小さくなることが観測され、SiGeB膜の熱的安定性も改善されることを明らかにした。次にSi_2H_6,GeH_4ガスを用い、熱反応CVD法によるSiGeのエピタキシャル成長を行った。基板温度600℃では結晶性が悪いが、基板温度700℃では、原料ガスの還元作用によると思われる表面クリ-ニング効果により、SiGe膜がエピタキシャル成長するという結果を得た。Ge組成12%で膜厚を変えてSiGe膜を作製しX線回折法により格子定数を測定した結果膜厚が400nmまで歪成長することを明らかにした。またB_2H_4ガスを添加することによりBド-ピングを行った結果、キャリア濃度1×10^<20>cm^<-3>が得られ、高濃度ド-ピングが可能であることが分かり、デバイス応用上有用であることを示した。
英文摘要
B,Geを注入量を変えてSi基板にイオン注入し、固相エピタキシャル成長させたSiGeB混晶の格子定数をX線回折法により求めたところ、その格子定数はB添加によりSiGe単体の格子定数からSiの格子定数に接近することが観測され、B原子導入による格子定数可変性が裏づけられた。同時にRBS測定を行いSiGeB混晶の結晶性がB原子導入により改善されることが確認された。またB原子の結合半径として閉殻構造イオン半径を用いることによりGe:B比が20:1のときSiGeB混晶がSiと格子整合することが理論的検討からも示され、実験結果とよい一致を得た。その格子整合条件がほぼ満たされた場合、BはSiGeB混晶中で4配位結合しやすくなること、すなわちBのアクセプタ-不純物としての活性化率が上昇することを示した。さらにこの場合、Bの拡散定数が小さくなることが観測され、SiGeB膜の熱的安定性も改善されることを明らかにした。次にSi_2H_6,GeH_4ガスを用い、熱反応CVD法によるSiGeのエピタキシャル成長を行った。基板温度600℃では結晶性が悪いが、基板温度700℃では、原料ガスの還元作用によると思われる表面クリ-ニング効果により、SiGe膜がエピタキシャル成長するという結果を得た。Ge組成12%で膜厚を変えてSiGe膜を作製しX線回折法により格子定数を測定した結果膜厚が400nmまで歪成長することを明らかにした。またB_2H_4ガスを添加することによりBド-ピングを行った結果、キャリア濃度1×10^<20>cm^<-3>が得られ、高濃度ド-ピングが可能であることが分かり、デバイス応用上有用であることを示した。
期刊论文(20)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
坂野 順一,野中 裕介,太田 謙,古川 静二郎: "B導入によるSiGe/Siヘテロ構造の格子不整補償効果" 電子情報通信学会技術研究報告. SDM91ー155. 87-92 (1991)
Junichi Sakano、Yusuke Nonaka、Ken Ota、Seijiro Furukawa：“引入 B 的 SiGe/Si 异质结构的晶格失准补偿效应”SDM91-155 (1991)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
K.Ohta,J.Sakano and S.Furukawa: "Formation of HighーCrystallineーQuality SiGe Layer by Ge and B CoーImplantation" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B41. (1991)
K.Ohta、J.Sakano 和 S.Furukawa：“通过 Ge 和 B 共注入形成高品质 SiGe 层”，核仪器和物理研究方法 (1991)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
古川 静二郎,雨宮 好仁: "シリコン系ヘテロ接合デバイス" 丸善, 311 (1991)
Seijiro Furukawa、Yoshihito Amemiya：“硅基异质结器件”Maruzen，311（1991）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
坂野 順一,古川 静二郎: "高濃度B^+イオン注入層へのGe導入による歪補償効果とその電気的特性" 第13回イオン工学シンポジウム「イオン源とイオンを基礎とした応用技術」:特別セミナ-. 199-201 (1990)
Junichi Sakano、Seijiro Furukawa：“通过将Ge引入高浓度B^+离子注入层的应变补偿效应及其电特性”第13届离子工程研讨会“离子源和基于离子的应用技术”：专题研讨会199-。 -201 (1990)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 10 条
    ヘテロ成長におけるロ-テ-ショナル・ツイン生成機構の解明とその制御
    • 批准号：
      03243213
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      1991
    • 负责人：
      古川 静二郎
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    ヘテロ成長におけるローテーショナル・ツイン生成機構の解明とその制御
    • 批准号：
      04227213
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $0.77万
    • 财政年份：
      1991
    • 负责人：
      古川 静二郎
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    表面光吸収法を用いたその場観察による電子ビーム表面改質エピタキシーの機構解明
    • 批准号：
      03650248
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      1991
    • 负责人：
      古川 静二郎
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    積層極微構造成長法およびサイズ効果電子デバイスの基礎特性の研究
    • 批准号：
      59103006
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Special Project Research
    • 资助金额：
      $13.5万
    • 财政年份：
      1984
    • 负责人：
      古川 静二郎
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    海外基金