原子層エピタキシ法による酸化亜鉛薄膜成長とドーピングの空間コヒーレンス制御

原子层外延氧化锌薄膜生长和掺杂的空间相干控制

• 批准号: 18760020
• 负责人: 牧野 久雄
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kochi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760020/
• 关键词: 酸化亜鉛; ワイドギャップ半導体; 原子層エピタキシ法; ドーピング; ホモエピタキシ; オゾン

本研究では、原子層エピタキシ法(ALE法)による酸化亜鉛薄膜成長の特徴を理解するとともに、ドーパントの空間分布を制御したn型酸化亜鉛薄膜を作製し、その物性を明らかにすることを目的としている。平成19年度は、酸化亜鉛ALE成長に適する亜鉛原料の検討の観点から、ジエチル亜鉛とジメチル亜鉛を用いた場合の結晶構造、電気特性の基板温度依存性を調べた。その結果、基板温度の上昇に伴い、酸化亜鉛薄膜の結晶性は向上するが、原料由来の混入不純物が増大することが明らかとなった。また、ジエチル亜鉛とジメチル亜鉛の比較では、ジメチル亜鉛の場合がより高濃度の不純物が残留することが分かった。これは、原料の熱分解温度の予想とは矛盾し、表面反応の違いに起因していると考えられる。酸化亜鉛単結晶基板上のALE成長では、前年度、Zn極性面とO極性面において、表面モフォロジーに大きな違いが観測されていたが、結晶構造の観点から詳細な評価を行い、その違いを明確にした。また、ALE成長の原料である水との接触角を調べ、基板表面の水酸基密度がALE成長初期過程において極めて重要であることが明らかとなった。その知見に基づき、紫外線を用いた基板表面処理により水酸基密度を変化させ、表面水酸基密度がALE成長に与える効果を検討するとともに、酸化亜鉛ALE成長における基板表面処理と原子層単位の成長に一定の目途をつけた。n型ドーピングについては、基板温度に依存してドーピング特性が大きく変化し、ドーピングサイトの制御のためには、低基板温度での成長がより適していることが分かった。本研究の成果は、ワイドギャップ酸化物半導体のサイト選択ドーピング技術としてALE法の可能性を示すものであり、将来のデバイス応用におけるキーテクノロジとしても期待できる。

In this study, the growth characteristics of acidified lead oxide thin films were studied by atomic layer epitaxy (ALE) method, and the spatial distribution of acidified lead oxide thin films was controlled. In 2019, the temperature dependence of crystal structure, electrical characteristics and substrate temperature of lead raw material was adjusted. As a result, the substrate temperature increases, the crystallinity of the acidified lead film increases, and the impurity content increases. In addition, the comparison between magnesium lead and magnesium lead is due to the fact that high concentrations of impurities remain in magnesium lead. The thermal decomposition temperature of raw materials is expected to be contradictory to the cause of surface inversion. ALE growth on acidified lead crystal substrates is characterized by the presence of Zn polar plane, O polar plane, surface layer, and crystal structure. The contact angle of the raw material for ALE growth is adjusted, and the density of the aqueous acid group on the surface of the substrate is extremely important in the early stage of ALE growth. The substrate surface treatment with UV radiation is a process for the growth of atomic layer units in the substrate surface treatment, such as the change of the density of the hydroxyl groups on the substrate surface, the change of the density of the hydroxyl groups on the substrate surface, and the change of the effect of the ALE growth. N-type substrate temperature dependence, substrate temperature dependence, substrate temperature dependence The results of this research are expected to demonstrate the feasibility of the ALE method for the selection of semiconductor materials and their future applications.

项目成果

Effects of surface pretreatment on growth of ZnO on glass substrate by atomic layer deposition

表面预处理对玻璃基板原子层沉积ZnO生长的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: Komnik;Y.F.;I.B.Berkutov;V.V.Andrievskii;O.A.Mironov;M.Myronov;D.R.Leadley;M. Myronov;M. Myronov;L. Pinsard-Gaudart;P. E. Jonsson;N.Dragoe;S.Niitaka;A.Yamamoto;新高誠司;島井幸太郎;中津嘉隆;入澤明典;牧野 久雄;Hisao Makino;牧野 久雄;Hisao Makino
• 通讯作者: Hisao Makino

原子層エピタキシ法による酸化亜鉛ホモエピタキシ成長

原子层外延法氧化锌同质外延生长

• 发表时间: 2008
• 作者: Komnik;Y.F.;I.B.Berkutov;V.V.Andrievskii;O.A.Mironov;M.Myronov;D.R.Leadley;M. Myronov;M. Myronov;L. Pinsard-Gaudart;P. E. Jonsson;N.Dragoe;S.Niitaka;A.Yamamoto;新高誠司;島井幸太郎;中津嘉隆;入澤明典;牧野 久雄
• 通讯作者: 牧野 久雄

Homo-epitaxial growth of undoped ZnO by atomic layer epitaxy

原子层外延法同质外延生长未掺杂的ZnO

• 发表时间: 2007
• 作者: Komnik;Y.F.;I.B.Berkutov;V.V.Andrievskii;O.A.Mironov;M.Myronov;D.R.Leadley;M. Myronov;M. Myronov;L. Pinsard-Gaudart;P. E. Jonsson;N.Dragoe;S.Niitaka;A.Yamamoto;新高誠司;島井幸太郎;中津嘉隆;入澤明典;牧野 久雄;Hisao Makino
• 通讯作者: Hisao Makino

原子層堆積法によるガラス基板上ZnO成長の基板温度依存性および亜鉛原料の検討

原子层沉积法玻璃基板上ZnO生长的基板温度依赖性及锌原料研究

• 发表时间: 2007
• 作者: Komnik;Y.F.;I.B.Berkutov;V.V.Andrievskii;O.A.Mironov;M.Myronov;D.R.Leadley;M. Myronov;M. Myronov;L. Pinsard-Gaudart;P. E. Jonsson;N.Dragoe;S.Niitaka;A.Yamamoto;新高誠司;島井幸太郎;中津嘉隆;入澤明典;牧野 久雄;Hisao Makino;牧野 久雄
• 通讯作者: 牧野 久雄