シリコンナノ結晶を用いた薄膜トランジスタに関する研究

使用硅纳米晶的薄膜晶体管的研究

• 批准号: 11J55212
• 负责人: 中峯 嘉文
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J55212/
• 关键词: シリコンナノ結晶

シリコンナノ結晶はその興味深い電気的、光学的、量子的性質から次世代のナノメートル構造を有する電子、光デバイスの材料として注目が集まっている。また本研究では気相中でシリコンナノ結晶の堆積を行っているため、シリコンナノ結晶の溶液を簡単に作製でき、最近盛んに研究が行われているナノプリンティング等の溶液プロセスの技術を応用することにより、薄膜トランジスタ等電子デバイス作製時の価格を抑えることが出来ると考えられる。これらの要因によって本研究で作製されるシリコンナノ結晶は次世代の電子デバイスの材料として非常に有望であると考えられる。しかしシリコンナノ結晶膜中の粒界と空隙、またシリコンナノ結晶自身の自然酸化膜に起因する低い電気伝導度が実際のデバイス応用の際、問題となることを以前の研究で明らかにした。そこで、これらの問題点を解決するためのデバイスプロセスに関して研究を行った。シリコンナノ結晶膜中の粒界と空隙を減少させるためにレーザによるアニーリングに関する研究を行った。レーザからの熱エネルギーによりシリコンナノ結晶の溶融、再結晶化が起き、複数のシリコンナノ結晶の結合によって粒界と空隙が減少すると考えられる。AFM測定の結果よりレーザアニーリングによりシリコンナノ結晶の粒径が増大し、粒界と空隙が減少していることを明らかにした。また電気測定や熱シミュレーションにより、レーザ強度やシリコンナノ結晶膜厚の依存性について明らかにした。さらにシリコンナノ結晶の自然酸化膜の除去に関する研究も行った。従来のHF溶液を用いる方法だと全てのシリコンナノ結晶が基板から剥離してしまうという問題点があったので、今回の研究ではHF蒸気によるエッチングと無水HFによるエッチングの二種類のエッチング方法の実験を行った。それぞれのHF処理直後の電気特性の向上が観測され、有用なエッチングプロセスであることを明らかにした。

The crystal structure has deep interests in electrical, optical, and quantum properties, and the next generation has electronic, optical, and other materials that attract attention. In this study, the accumulation of crystals in the phase was studied. Recently, the solution preparation technology of crystals in the phase was studied. The application of the solution preparation technology in the phase was studied. The main reason for this study is that the crystal is very promising for the next generation of electronic materials. Previous studies have revealed the causes of low electrical conductivity in crystalline films and gaps in crystalline films. The problem is solved and the related research is carried out. A study on the reduction of grain boundaries in crystalline films was carried out. Due to the hot contact between the glass and the glass, the crystallisation and recrystallization of the crystallisation crystals begin, and the combination of multiple crystallisation crystals reduces the grain boundaries and voids. AFM measurement results show that the grain size of the crystals increases, the grain boundary decreases, and the grain size decreases. The electric current measurement is based on the dependence of the crystal film thickness on the temperature, the intensity and the thickness of the crystal film. The research on the removal of natural acidified film from crystal was carried out. In the past, HF solution was used in the research of two kinds of crystallization methods: HF evaporation method and anhydrous HF method. The electrical characteristics of the HF treatment are measured upwards, and the electrical characteristics of the HF treatment are measured upwards.

项目成果

無水HFエッチングによるシリコンナノ結晶の自然酸化膜の除去

无水HF蚀刻去除硅纳米晶上的原生氧化膜

• 发表时间: 2012
• 作者: 西山寛樹;冨田育義;Yoshifumi Nakamine;中峯嘉文
• 通讯作者: 中峯嘉文

レーザアニーリングによるシリコンナノ結晶薄膜の電気特性への影響

激光退火对硅纳米晶薄膜电性能的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 西山寛樹;冨田育義;Yoshifumi Nakamine;中峯嘉文;中峯嘉文
• 通讯作者: 中峯嘉文

Electrical Property of Nano-Crystalline Silicon Thin-Films Prepared by Very High Frequency Plasma Deposition System

甚高频等离子体沉积系统制备纳米晶硅薄膜的电学性能

• 发表时间: 2011
• 作者: Yoshifumi Nakamine;Tetsuo Kodera;Ken Uchida;Mutsuko Hatano;and Shunri Oda
• 通讯作者: and Shunri Oda

Laser Annealing of Silicon Nanocrystals Thin-films Prepared by VHF Plasma Deposition System

VHF等离子体沉积系统制备硅纳米晶薄膜的激光退火

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Nakamine;Michiel van der Zwan;Johan van der Cingel;Tetsuo Kodera;Ken Uchida;Ryoichi Ishihara and Shunri Oda
• 通讯作者: Ryoichi Ishihara and Shunri Oda

Evaluation of Electrical and Optical Property and High-Density Assembly of Nano-Crystalline Silicon Dot Array for Device Application

纳米晶硅点阵列的电学和光学性能评价及高密度组装器件应用

• 发表时间: 2011
• 作者: Yoshifumi Nakamine;Ken Someno;Hiroki Nikaido;Masahiro Kouge;Tetsuo Kodera;Yukio Kawano;Ken Uchida;Mutsuko Hatano;Shunri Oda
• 通讯作者: Shunri Oda