リン酸基をアンカーとする有機SAM膜とFET構造

点击翻译按钮获取中文摘要

ナノメーター厚さの良く制御されたアルミナ膜は、絶縁性に優れ、電界効果トランジスタ(FET)の絶縁層として有望な材料である。受入研究者のグループではエピタキシャルアルミナ膜の成長に関して研究を行っており、博士課程で当グループと共同してCu-Al合金単結晶上のアルミナ膜成長を研究してきたNEMSAK氏と、エピタキシャルアルミナ膜上に、酸素を介して化学結合を作って自己組織化すると期待されるリン酸基をもつ有機分子を配列させる研究を行う。特に、Cu-Al合金単結晶上のアルミナ膜成長の系に加えて、純銅単結晶上にエピタキシャルアルミナ膜を成長させて、二つのアルミナ膜上にフェニルリン酸を蒸着し、X線光電子分光法、紫外線光電子分光法、ケルビンプローブ法、低速電子線回折法、走査型トンネル顕微鏡法などの手法を用いて有機膜成長のその場観察と物性のその場評価を行う。本年度は、ニッケルおよびコバルト単結晶上にエピタキシャルアルミナ膜を成長させ、ニッケル・コバルトのフェルミレベルとアルミナのバレンスバンドとのバンドオフセットの測定を行い、いずれの場合も界面が酸素原子になっていることを明らかにした。また、エピタキシャルアルミナ膜を、微量のシリコンを添加したニッケル基板上で同様に行うと、アルミナ膜中にシリコンが取り込まれ、エピタキシャルアルミノシリケート膜が成長し、同じ酸素原子終端界面でもバンドアライメントが異なることを明らかにした。