面方位混載型・歪みゲルマニウム超薄膜の創製と超高速トランジスタへの応用

混合表面取向超薄应变锗薄膜的制备及其在超高速晶体管中的应用

基本信息

  • 批准号:
    12J04434
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.53万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2012-04-01 至 2015-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、次世代集積回路に向けた絶縁膜上におけるGe系IV族半導体の高品質形成およびデバイス実証を目標としている。本年度得られた主な成果を以下にまとめる。(1) Geとの共晶反応する金属群(Ag、Al、Au、Sn)の中で、Geとの共晶温度が最も低いSn(共晶温度: 231℃)を用いた金属誘起結晶化法を提案し、非晶質Geの結晶化温度を500℃から150℃に低温化できることを明らかにした。加えて、本手法が非晶質Siの低温結晶化に対しても有効なことを見出した。(2) 絶縁膜上におけるGe系IV族半導体の更なる高品質形成を目指し、被結晶化膜の極表面のみを局所的に溶融させる水中レーザ結晶化法をGeSn混晶系へと展開した。非晶質Geに2%程度のSnを添加すれば、レーザ照射時に発生するGe膜の損傷/凝集が抑制できることを発見した。強いエネルギーでのレーザ照射が可能となった結果、GeSnの結晶粒径は約0.01μm(Sn添加なし)から約1μm(Sn=2%添加)に増大した。素子サイズに匹敵する大粒径GeSnの低温・高品位形成の同時実現である。大粒径化したGeSn膜は、2軸伸張歪み(約1%)が導入されていること、比較的良好なHall正孔移動度(100 cm2/Vs)を有することも判明した。(3) 多結晶GeSnの有用性を実証すべく、多結晶GeSnを用いて,ジャンクションレスタイプのFinFETを試作した。Finの幅17 nmの素子でドレイン電流のON/OFF比=5桁を達成した。狭バンドギャップのGeSnで、確実なオフ動作を初めて実証した重要な成果である。
This research aims to demonstrate the high-quality formation of Ge-based Group IV semiconductors on insulated films for next-generation integrated circuits. This year's main achievements are as follows: (1) Ge and eutectic reaction metal group (Ag, Al, Au, Sn) is the middle one, Ge and eutectic temperature is the lowest and Sn (eutectic temperature: 231℃), a metal-induced crystallization method was proposed, and the crystallization temperature of amorphous Ge was 500℃ and 150℃, and the low temperature was reduced to 150℃. This method is effective in low-temperature crystallization of amorphous Si. (2) High-quality electrodes are formed on the insulating film of Ge-based Group IV semiconductors, and the electrodes are crystallized films. The crystallization method of melting and water in the surface is a GeSn mixed crystal system and the development of the GeSn mixed crystal system. Amorphous Ge has been added to Sn at a level of 2%, and the damage/aggregation of the Ge film caused by irradiation has been suppressed. The result of strong irradiation is possible, and the crystal particle size of GeSn is about 0.01μm (Sn added) and about 1μm (Sn=2% added), which makes it larger. The low-temperature and high-grade formation of GeSn's large particle size is comparable to that of GeSn. The GeSn film has a larger particle size, the 2-axis stretching distortion (approximately 1%) has been introduced, and the comparatively good Hall positive hole mobility (100 cm2/Vs) has been confirmed. (3) The usefulness of polycrystalline GeSn has been proved, the utility of polycrystalline GeSn has been proved, and the trial production of FinFET has been carried out. Fin's width is 17 nm, and the current ON/OFF ratio = 5 桁を is achieved. The narrow バンドギャップのGeSnで, the confirmed なオフaction をInitial めて実证したimportant なachievement である.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
半導体結晶の製造方法、半導体結晶および半導体デバイス
半导体晶体的制造方法、半导体晶体以及半导体装置
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Atomically-Coherent-Coalescence of Two Growth-Fronts in Ge Stripes on Insulator by Rapid-Melting Lateral- Crystallization
通过快速熔化横向结晶实现绝缘体上 Ge 条带中两个生长前沿的原子相干聚结
Hybrid-Formation of Single-Crystalline Ge(Si,Sn)-on-Insulator Structures by Self-Organized Melting-Growth
自组织熔融生长杂化形成绝缘体上单晶Ge(Si,Sn)结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Miyao;R. Matsumura;M. Kurosawa;K. Toko;and T. Sadoh
  • 通讯作者:
    and T. Sadoh
半導体薄膜の形成方法
半导体薄膜的形成方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Liquid-Sn-driven lateral growth of poly-GeSn on insulator assisted by surface oxide laver
表面氧化层辅助的绝缘体上液体锡驱动的多GeSn横向生长
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    M. Kurosawa;et al.
  • 通讯作者:
    et al.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

黒澤 昌志其他文献

絶縁基板上におけるIV族半導体薄膜の結晶方位制御技術:二次元物質への展開
绝缘基板上IV族半导体薄膜晶体取向控制技术:在二维材料中的应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    黒澤 昌志;大田 晃生;洗平 昌晃;財満 鎭明
  • 通讯作者:
    財満 鎭明
熱処理によるAl/Ge(111)上の極薄Ge層形成
热处理在Al/Ge(111)上形成超薄Ge层
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小林 征登;大田 晃生;黒澤 昌志;洗平 昌晃;田岡 紀之;池田 弥央;牧原 克典;宮﨑 誠一
  • 通讯作者:
    宮﨑 誠一
熱電デバイス用組成傾斜SiGeワイヤの構造評価
热电器件用成分梯度 SiGe 线的结构评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    横川 凌;橋本 修一郎;高橋 恒太;大場 俊輔;富田 基裕;黒澤 昌志;渡邉 孝信;小椋 厚志
  • 通讯作者:
    小椋 厚志
Why chose a diffusion method towards creation of silicene & germanene
为什么选择扩散方法来制造硅烯
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Yamamoto;S. Moriya;K. Ide;T. Hayakawa;H. Akima;S. Sato;S. Kubota;T. Tanii;M. Niwano;S. Teller;J. Soriano;A. Hirano-Iwata;D. Katsube and M. Abe;T. Seki and K. Takanashi;松田巌;黒澤 昌志
  • 通讯作者:
    黒澤 昌志
真空蒸着によるGe(111)上のAlヘテロエピタキシャル成長
真空蒸发在Ge(111)上异质外延生长Al
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小林 征登;大田 晃生;黒澤 昌志;洗平 昌晃;池田 弥央;牧原 克典;宮﨑 誠一
  • 通讯作者:
    宮﨑 誠一

黒澤 昌志的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('黒澤 昌志', 18)}}的其他基金

14族混晶半導体におけるフォノンドラッグエンジニアリング
14族混晶半导体中的声子药物工程
  • 批准号:
    24H00314
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
水素吸脱着によるゲルマネンの物性変化を活用した熱スイッチ材料の創製
利用锗烯因氢吸附和脱附而发生的物理性质变化来创建热开关材料
  • 批准号:
    23K17760
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
IV族混晶バンドエンジニアリングを基軸とした巨大熱電能の制御とデバイス応用
基于IV族混晶能带工程的巨热电控制及器件应用
  • 批准号:
    21H01366
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似海外基金

Low-temperature crystallization mechanism of amorphous SiGe alloys
非晶SiGe合金的低温结晶机理
  • 批准号:
    20K15049
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Development of metal alkoxide assisted solution plasma for low temperature crystallization of crystalline inorganic materials
用于结晶无机材料低温结晶的金属醇盐辅助溶液等离子体的开发
  • 批准号:
    19K14699
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Low temperature crystallization of Si by metal-induced crystallization method
金属诱导晶化法低温晶化硅
  • 批准号:
    25289231
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Si quasi-nucleation with a nanometer dimension by soft X-ray irradiation onto amorphous Si and dynamics of low-temperature crystallization by excimer laser irradiation following the soft X-ray irradiation
通过软 X 射线照射非晶硅实现纳米尺寸的 Si 准成核,以及软 X 射线照射后通过准分子激光照射进行低温结晶动力学
  • 批准号:
    19560667
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
光制御型ゾルーゲル反応と超低温結晶化による有機/無機ナノハイブリッド材料の開発
光控溶胶凝胶反应和超低温结晶开发有机/无机纳米杂化材料
  • 批准号:
    17651064
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
Low-temperature crystallization equipment
低温结晶设备
  • 批准号:
    251878-2002
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments - Category 1 (<$150,000)
二分子膜-酸化物層状複合体の低温結晶化による二次元量子閉じ込め構造半導体の創製
双层膜-氧化物层状复合材料低温晶化制备二维量子限域结构半导体
  • 批准号:
    11750718
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
弗素系Si膜の低温結晶化の基礎過程
氟基硅薄膜低温晶化基本过程
  • 批准号:
    63550009
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 2.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了