次世代ＬＳＩの実現へ向けた高性能ゲルマニウム・スズ・トランジスタの創製

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ゲルマニウム・スズ(GeSn)という材料は他のIV族半導体に比べ非常に高いキャリア移動度と、直接遷移型バンド構造を示すという非常に興味深い特性を有しており、次世代エレクトロニクスや光通信デバイスとして有望視されている。本提案では、GeSn材料技術と、次世代電子デバイス技術を重畳した高性能トランジスタを実現することを目標に据えている。しかし、GeSnの熱的な不安定性はかねてより指摘されており、デバイスプロセス中の熱処理等においてGeSn中のSn析出が発生しやすく、デバイス特性を悪化させる主要因となる。GeSn材料の不安定性を克服するため、レーザーアニールと固相成長を重畳した新しい結晶成長法を提案し、熱的に非常に安定したGeSn結晶を実現した。本結果はApplied Physiscs Letters誌へ投稿中である。また次世代構造デバイスとして注目されているトンネル電界効果トランジスタ(TFET)のプロセスを確立するため、急峻なソース-チャネル間のジャンクション形成技術の研究を開始した。基板中へ低加速なBF2+イオン注入を行った後、Niを堆積、熱処理することでNiとGeの反応を誘起し、ドーパントの再分布現象(雪掻き効果)を引き起こした。その結果、従来のイオン注入法では不可能であった非常に急峻なジャンクション形成を実現し、試作したGe-TFETの特性も大幅に向上することを確認した。GeSn-TFET実現へ向けた大きな弾みとなる結果である。本結果は応用物理学会春季大会で発表したとともに、論文投稿へ向けて準備をしている。