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Si/SiO_2系高密度量子ドット形成法に関する研究

Si/SiO_2基高密度量子点形成方法研究

基本信息

批准号：
08247212
负责人：
田部道晴
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Si高密度量子ドットの形成に向けて新たに考案したプロセスの研究を進めた。このプロセスは、Si表面をわずかに真空中熱窒化してSiN核を高密度で形成し、それをマスクとして熱酸化を行う工程からなっており、SOI基板に適用することにより量子ドットを形成するものである。平成8年度は、特に基板表面の原子配列と窒化核形成との関係、および窒化核の熱酸化耐性についてXPS、STMを用いて解析し以下の事実を明らかにした。熱酸化条件としては、基礎実験としての真空中でのエッチングモードでの酸化と、当初の目的に不可欠な電気炉での酸化の2種類の条件を対象とした。1.(111)面、(100)面のいずれにおいてもSiN核は5Å程度と極めて薄いにもかかわらず、真空中でのエッチングモード酸化に対して優れた耐性(マスク性)を示し、酸化で消費されるSi厚さに応じたSiピラ-が形成される。特に(111)面に対してはピラ-の最上部はSiN特有の原子配列が観察され、酸化後もSiN核が残存している直接的証拠が得られた。2.窒化後、一旦大気中に取り出し、電気炉で酸化した場合もピラ-が形成されることが判明し、提案したドット形成プロセスの有効性がほぼ実証できた。(なお、電気炉で酸化した試料は、HFで酸化層を除去してからSTMで観察した。)3.ピラ-のサイズと密度は、SiN核と対応しており、比較的低温領域の600〜650℃での窒化によって数nmのピラ-サイズとピラ-間隔が実現できる。SiN核は、特にステップと7x7位相境界に沿って配列する傾向がある。これらのプロセスを極薄SOI基板に対して適用し、実際にSiドットアレイを形成するのが、次のステップであり、現在実験中である。これについては、当初の予定よりもやや遅れている。

The formation of Si high-density quantum dots is a new research topic. SiN cores are thermally oxidized in vacuum to form high density SiN cores. Thermal acidification is performed on SOI substrates. In 2008, the relationship between atomic arrangement and nucleation on the surface of substrate, thermal acidification resistance of nucleation and XPS, STM and application analysis were clarified. Thermal acidification conditions, basic conditions, vacuum conditions, initial conditions, electric furnace conditions, etc. 1. (111)Surface,(100) surface and inside of SiN core 5 degrees, extremely thin layer, vacuum and inside of SiN core 5 degrees, vacuum and inside of SiN core 5 degrees. In particular, the (111) surface is opposite to the top of the SiN core, and the atomic arrangement unique to SiN is observed. After acidification, the SiN core remains in the middle of the direct evidence. 2. After the explosion, once the explosion occurred, the electric furnace was acidified, and the formation of the electric furnace was confirmed. (Remove the acidified layer of HF from the acidified sample by electric furnace.) 3. The density of SiN core is higher than that of SiN core, and the temperature of SiN core is higher than that of SiN core. The temperature of SiN core is higher than that of SiN core. SiN core, special phase, 7 x 7 phase alignment This is a very thin SOI substrate that is suitable for use, and in practice, is a very thin SOI substrate that is suitable for use. This is the first time that I have been given a chance to write a book.