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

在玻璃上制造应变硅锗赝单晶并加速薄膜器件

• 批准号: 09J01769
• 负责人: 黒澤 昌志
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J01769/
• 关键词: シリコン; ゲルマニウム; 結晶成長; 結晶方位制御; 歪み; 金属誘起固相成長; 偏光ラマン分光法; アルミニウム誘起層交換成長; 薄膜トランジスタ

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.

在这项研究中，为了实现一种预期作为下一代显示的系统中的播放，目标是开发一种在透明基板（石英等）上形成高质量紧张的硅锗（SIGE）的过程技术。今年获得的结果如下：（1）通过叠加金属（Al，Ni）诱导的生长方法和SIGE混合诱导的熔体生长方法，单晶GE薄膜在（100），（111），（110）方向排列，我们成功地安装在Quartz substrate上。我们已经透露，所获得的GE薄膜中没有堆叠缺陷或类似缺陷表现出高载体迁移率（约1000 cm^2/vs）。 （2）揭示了将大约0.6％的双轴延伸应变应用于GE（100），（111）和（110）在此过程中形成的单晶薄膜。理论上计算的表明，该菌株是由于石英底物之间的热膨胀系数差异所致。 （3）为了进一步增加延伸应力，我们试图用施加罪恶的薄膜照射紫外线对Si和Ge薄膜。我们发现，可以通过在500°C以下的温度下照射紫外线（248nm）来进一步增强延伸应变约0.7％。假定这种现象是，由于sin膜中包含的h原子的解吸，施加的罪恶菌株的应力增加了。

项目成果

Hybrid-Formation of (100), (110), and (111) Ge-on-Insulator Structures on (100) Si Platform

(100) Si 平台上 (100)、(110) 和 (111) Ge 绝缘体结构的混合形成

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Kurosawa;T.Sadoh;M.Miyao
• 通讯作者: M.Miyao

金属誘起反応を用いたSi_1-χGe_χ/絶縁膜(χ:0-1)の低温結品成長

利用金属诱导反应低温生长Si_1-χGe_χ/绝缘膜(χ:0-1)

• 发表时间: 2011
• 作者: 佐道泰造;黒澤昌志;川畑直之;パク・ジョンヒョク;都甲薫;宮尾正信
• 通讯作者: 宮尾正信

Low-temperature (<250℃) crystallization of Si on insulating substrate by gold-induced layer-exchange technique

金诱导层交换技术在绝缘衬底上低温（<250℃）结晶Si

• 发表时间: 2010
• 作者: J.-H.Park;M.Kurosawa;N.Kawabata;M.Miyao;T.Sadoh
• 通讯作者: T.Sadoh

Dehydrogenation-enhanced large strain (-1.6%) in free-standing Simicrostructures covered with SiN stress liners

脱氢增强%20large%20strain%20(-1.6%)%20in%20独立式%20Si微结构%20covered%20with%20SiN%20stress%20liners

• 发表时间: 2011
• 期刊: Electrochemical and Solid-State Letters
• 作者: M.Kurosawa;T.Sadoh;M.Miyao
• 通讯作者: M.Miyao

溶融成長法による面方位ハイブリッドGOI構造の創製～Si基板上へのGe(100),(110),(111)混載～

通过熔融生长方法创建表面取向混合GOI结构 - 在Si衬底上混合负载Ge(100)、(110)、(111) -

• 发表时间: 2012
• 作者: 黒澤昌志;佐道泰造;宮尾正信
• 通讯作者: 宮尾正信