界面の作製とその精密制御

第2班の研究目的は、(1)金属ー半導体界面を原子層単位で精密に作製するための基本的技術を確立すること、(2)低接触抵抗および界面の安定性の見地から、金属ー半導体系を基礎的に研究・開発すること、および(3)高不純物濃度添加技術とその原子層尺度の精密制御技術を開発すること、である。本年度の主な成果を以下に示す。(1)Siコンタクトに対して、界面反応およびシリサイド形成に関する見地から一連の金属元素を選択し、特にZr/Si系で、接触抵抗10^<-8>Ω-cm^2台の値を得た。また、断面TEMから界面における現象を原子尺度で観察し、固相反応等に新しい現象を見出した。(2)Siに対する超高濃度ドーピングを研究・開発し、リン・ドープn型Siに対して2×10^<21>cm^<-3>という高いキャリア濃度を実現した。(3)単原子層ドービングした不純物の熱拡散過程を調べ、その安定性、拡散機構解明のための基礎データを得た。(4)Al/Si系の限界を検討するため、電子銃によるAl蒸着ガスの縦磁場/多極ECRでAlプラズマを生成し、Alイオン衝撃のアシストで成膜の実験に着手した。また、SiO_2/Siの低損傷加工をめざし、CF_4/H_2を用い、基板冷却効果を研究中である。(5)n^+型GaAs層上にノンアロイ・オーミックコンタクト層として組成傾斜In_xGa_<1-x>As層を分子線エピタキシー法で成長・試作し、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ構造キャリア注入型光変調器/スイッチ作製への適用を検討した。(6)GaAsへの超高濃度ドーピングを検討し、カーボンドープp型GaAsに対して、1.6×10^<21>cm^<-3>の高いキャリア濃度を実現し、〜10^<-8>Ωcm^2の接触抵抗率を得た。(7)本年度購入した設備MOCVD反応系によりZnSe薄膜単結晶をGaAs基板上に成長させ、成長条件の適正化を検討している。(8)金属および半導体薄膜における表面及び界面の乱れを取り扱うカノニカル変換理論を構築した。

第2班の研究目的は、(1)金属ー半導体界面を原子層単位で精密に作製するための基本的技術を確立すること、(2)低接触抵抗および界面の安定性の見地から、金属ー半導体系を基礎的に研究・開発すること、および(3)高不純物濃度添加技術とその原子層尺度の精密制御技術を開発すること、である。本年度の主な成果を以下に示す。(1)Siコンタクトに対して、界面反応およびシリサイド形成に関する見地から一連の金属元素を選択し、特にZr/Si系で、接触抵抗10^<-8>Ω-cm^2台の値を得た。また、断面TEMから界面における現象を原子尺度で観察し、固相反応等に新しい現象を見出した。(2)Siに対する超高濃度ドーピングを研究・開発し、リン・ドープn型Siに対して2×10^<21>cm^<-3>という高いキャリア濃度を実現した。(3)単原子層ドービングした不純物の熱拡散過程を調べ、その安定性、拡散機構解明のための基礎データを得た。(4)Al/Si系の限界を検討するため、電子銃によるAl蒸着ガスの縦磁場/多極ECRでAlプラズマを生成し、Alイオン衝撃のアシストで成膜の実験に着手した。また、SiO_2/Siの低損傷加工をめざし、CF_4/H_2を用い、基板冷却効果を研究中である。(5)n^+型GaAs層上にノンアロイ・オーミックコンタクト層として組成傾斜In_xGa_<1-x>As層を分子線エピタキシー法で成長・試作し、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ構造キャリア注入型光変調器/スイッチ作製への適用を検討した。(6)GaAsへの超高濃度ドーピングを検討し、カーボンドープp型GaAsに対して、1.6×10^<21>cm^<-3>の高いキャリア濃度を実現し、〜10^<-8>Ωcm^2の接触抵抗率を得た。(7)本年度購入した設備MOCVD反応系によりZnSe薄膜単結晶をGaAs基板上に成長させ、成長条件の適正化を検討している。(8)金属および半導体薄膜における表面及び界面の乱れを取り扱うカノニカル変換理論を構築した。