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超音速フリージェットによるSi/SiC共鳴トンネルダイオードの形成

超声速自由射流形成Si/SiC谐振隧道二极管

基本信息

批准号：
13750615
负责人：
生駒嘉史
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

シリコン(Si)および立方晶シリコンカーバイド(3C-SiC)ヘテロ接合では、大きな伝導帯オフセットが期待されるため、SiCをバリアー層、Siを閉じ込め層とするSiベースでの共鳴トンネルダイオードへの応用が期待される。本研究では、Siをドット化したSiC/Si-dotヘテロ構造に注目し、Si(100)基板上への多層構造形成を検討した。SiCおよびSi-dot形成にはそれぞれモノメチルシランおよびトリシランを用い、原料ガスをパルス超音速フリージェットとしてSi(100)基板上へ交互に繰り返し照射した。基板温度850℃にてモノメチルシランフリージェットをSi(100)基板上へ照射することにより、15nmのエピタキシャルSiC薄膜が得られた。基板温度700℃としてトリシランフリージェットをSiC/Si(100)上へ照射した場合、100nm程度の多結晶Si-dotが成長した。Si-dot上へモノメチルシランおよびトリシランパルスフリージェットを照射した場合、SiCおよびSi-dotの成長速度が減少し、およそ5nmのSiC薄膜および25〜50nmのSi-dotが観察された。SiCおよびSi-dot成長速度の減少は、下地からのSi原子の供給およびSiC表面におけるSi核生成サイトの減少に起因すると考えられる。さらにフリージェット照射を繰り返し行うことにより、エピタキシャルSiC/Si(100)上へ多結晶化したSiC/Si-dot多層構造が得られることがわかった。以上の結果より、超音速フリージェットCVD法によるSiC/Si-dot多層構造の形成が可能であることが明らかとなった。

C (Si)-C (3C-SiC)-C)-C (3C-SiC)-C ( In this paper, we investigate the formation of SiC/Si-dot structures on Si(100) substrates. SiC and Si-dot formation is characterized by high temperature and high temperature irradiation on Si(100) substrates. Substrate temperature 850℃, temperature 15nm SiC thin film was obtained by irradiation on Si(100) substrate. When the substrate temperature is 700℃ and the SiC/Si(100) is irradiated, the polycrystalline Si-dot is grown to 100nm. When Si-dot is irradiated, the growth rate of SiC and Si-dot decreases, and the SiC film thickness of 5nm and Si-dot thickness of 25 ~ 50nm are observed. The reasons for the decrease of SiC and Si-dot growth rate are: the supply of Si atoms from the ground and the decrease of Si nucleation on the SiC surface SiC/Si(100) multi-layer structure was obtained by multi-crystallization on SiC/Si-dot. As a result, SiC/Si-dot multilayer structures can be formed by supersonic CVD.