絶縁膜上のGeチャネルに於ける結晶・界面の総合評価

绝缘膜上Ge通道晶体和界面的综合评估

• 批准号: 20035011
• 负责人: 中島 寛
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Kyushu 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20035011/
• 关键词: Ge-MOS; 絶縁膜; Ge構造; チャネル; 結晶性; 界面準位; SGOI; GOI; 結晶欠陥; Ge

本研究では、界面層制御した高品質な絶縁膜/Ge構造形成技術を確立すると共に、Ge-On-Insulator (GOI)チャネル層の物性を解明することを目的としている。平成21年度は、(1) 絶縁膜/Ge構造形成、(2) GOIチャネル層の結晶性評価、の研究を実施し、以下の成果が得られた。(1) Ge-MOS構造として、Ge表面をSiO_2/GeO_2の2層膜でパッシベーションする手法を検討した。GeO_2及びSiO_2膜の役割はそれぞれGe表面のダングリングボンド終端化及びGeO_2中への不純物(水や炭化水素)混入防止にある。この2層パッシベーション膜を大気暴露無しで形成する手法を開発した。この新規な界面層形成手法を用いれば、低い界面準位密度(4×10^<11>cm^<-2>eV^<-1>)のMOS構造が実現できる。この独自技術は良質なGe-MOS界面構造形成のための手法として有用であることを実証した。(2) Ge濃度が15～90%のSiGe-On-Insulator (SGOI)およびGOIを酸化濃縮法で作成した。これらの試料にリン(P)を固相拡散してソース/ドレインを形成し、バックゲート型MOSFETを作成した。試料の電気特性から閾値電圧を求め、イオン化アクセプタ濃度(NA)を算出した。その結果、NAのGe濃度依存性は、Hall効果法で求めた正孔濃度(p)の依存性と異なることを示した。即ち、低Ge濃度領域では、NAが10^<16>cm^<-3>以上であるのに対して、pは約2桁低い。一方、高Ge濃度領域では両者はほぼ一致する。この相違は、酸化濃縮過程で生じる欠陥が深いアクセプタ(A)として働き、Ge濃度の増加に伴い、Aのエネルギー準位が価電子帯側ヘシフトする事で説明できる。このエネルギーシフトをホール効果の温度依存性から明らかにした。

The purpose of this study is to establish a technique for the formation of high quality Ge/Ge structures and to clarify the physical properties of Ge-On-Insulator (GOI) layers. In 2007, the following results were obtained: (1) Formation of insulating film/Ge structure,(2) Crystallization evaluation of GOI layer (1)Ge-MOS structure, Ge surface SiO_2/GeO_2 two-layer film and the method of separation and treatment are discussed GeO_2 and SiO_2 films are mainly composed of Ge surface and impurities (water and carbonized water). The two-layer film is exposed to a large amount of light and forms a method of development. The MOS structure with low interface level density (4×10^<11>cm^<-2>eV^<-1>) is realized by using the new interface layer formation method. This technique is very useful for the formation of Ge-MOS interface structures. (2)SiGe-On-Insulator (SGOI) with Ge concentration of 15~90% is prepared by acidification concentration method. The sample (P) is formed by solid phase dispersion, and the MOSFET is formed by solid phase dispersion. The electrical characteristics of the sample are calculated from the threshold voltage and the concentration (NA). The results show that the Ge concentration dependence of NA is different from that of normal pore concentration (p). That is, in the low Ge concentration area, NA is above 10^<16>cm^<-3>, p is about 2 μ m. In one case, the area with high Ge concentration is the same as that in the other. This phase reversal, acidification and concentration process caused by the lack of depth of access (A) and the increase in Ge concentration accompanied by the A level of production and electronic side of the matter described below. The temperature dependence of the fruit is different.

项目成果

Fabrication of high-k gate dielectrics using plasma oxidation and subsequent annealing of HVSiO_2/Si structure

使用 HVSiO_2/Si 结构的等离子体氧化和随后的退火制造高 k 栅极电介质

• 发表时间: 2008
• 作者: H. Nakashima;Y. Sugimoto;Y. Suehiro;K. Yamamoto;M. Kaiiwara;K. Hiravama;D. Wang
• 通讯作者: D. Wang

GeO_2界面層を有する上へのhigh-k膜/Ge構造の形成

在GeO_2界面层顶部形成高k膜/Ge结构

• 作者: 平山佳奈;吉野圭介;吉良渉;楊海貴;王冬;中島寛
• 通讯作者: 中島寛

GeO_2/Ge界面のDHS法による評価

DHS法评价GeO_2/Ge界面

• 发表时间: 2009
• 作者: 上野隆二;平山佳奈;吉野圭介;楊海貴;王冬;中島寛
• 通讯作者: 中島寛

Ge基板上へのpn接合形成

Ge 衬底上 pn 结的形成

• 发表时间: 2008
• 作者: 真栄田祐;楊海貴;王冬;中島寛
• 通讯作者: 中島寛

Dependences of effective work functions of TaN on HfO2 and SiO2 on post-metallization anneal

• DOI: 10.1016/j.tsf.2008.08.058
• 发表时间: 2008-11
• 期刊: Thin Solid Films
• 影响因子: 2.1
• 作者: Y. Sugimoto;M. Kajiwara;Keisuke Yamamoto;Y. Suehiro;Dong Wang;H. Nakashima