1原子寸法オーダーで急峻なシリコン/ゲルマニウムヘテロ界面の形成法に関する研究

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1.Ge基板にジメチルゲルマンを原子状水素の交互供給を行い、GeのホモALEを実現した。成長速度は、420℃から530℃までの広い温度範囲にわたり1原子層/サイクルで一定であり、また、どちらのガスの照射量にも依存しない。AES測定により、膜中へのCの混入はないことを確認した。AFMによる観察により100サイクルのALEによる表面荒さの増加は2原子層程度であることを確認した。2.Ge基板に原子状水素とジクロルシランの交互供給を行いSi層を形成した。この基板表面の構造を角度分解XPS法により調査した。その結果、Ge上のSiのヘテロALEではSiは1原子層/サイクルで成膜すること、成膜したSiの表面に1原子層近いGeが表面偏折することがわかった。これは原子状水素の照射により成長膜表面をカバーしている塩素がはずれ、Si表面がむき出しになるからである。従って、成長Si層の表面を常にカバーしながらALEを行う必要がある。3.Si上のGeのテヘロALEにおいて、Si基板上に原料ガス中の有機基が吸着しGeの原子層吸着を妨げることをXPS観察により確認した。そこで、有機原料ガスの代わりにトリクロルゲルマンを照射し、0.5原子層のGeが吸着することを確認した。