ガラス上における歪みシリコンゲルマニウム擬似単結晶の創製と薄膜デバイスの高速化

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本研究では次世代型ディスプレイとして期待されるシステム・イン・ディスプレイの実現に向けて,透明基板(石英等)上に高品質な歪みシリコンゲルマニウム(SiGe)を形成するプロセス技術の開発を目標としている.本年度に得られた成果を以下に記す.(1)金属(Al,Ni)誘起成長法とSiGeミキシング誘起溶融成長法の重畳により,(100),(111),(110)方位に整列した単結晶Ge薄膜を石英基板上に同時混載することに成功した.得られたGe薄膜には積層欠陥等は存在せず,高いキャリア移動度(約1000cm^2/Vs)を示すことを明らかにした.(2)本プロセスで形成したGe(100),(111),(110)単結晶薄膜には,約0.6%の2軸性伸張歪みが印加されていることを明らかにした.この歪みが石英基板との熱膨張係数差に起因することを理論計算により明らかにした.(3)更なる伸張歪み増強を目指し,SiN歪み印加膜付Si,Ge薄膜へのUV光照射を試みた.500℃以下の温度にてUV光(248nm)照射をすれば,更に約0.7%の伸張歪み増強が可能であることを見いだした.この現象は,SiN膜中に含まれるH原子の脱離により,SiN歪み印加膜の応力が増大したためであると推測される.