| 講演名 | 2003/6/25 GeコアSiナノメートルドットの熱的安定性 : ラマン散乱分光及び光電子分光分析(AWAD2003 : 先端デバイスの基礎と応用に関するアジアワークショツプ) , 宮崎 誠一, |
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| 抄録(和) | SiO_2上に堆積させたナノメートル寸法のGeコアのSiドット(平均ドット直径～20nm)の熱的安定性を温度領域540～1000℃において調べた。ドット単層構造のX線光電子分光分析において、650℃以上の熱処理により非酸化状態のゲルマニウムの信号の増加が観測され、Siクラッド中へのGe拡散が示唆された。また、Siクラッド表面に到達したGeに起因する酸化状態のGeからの信号強度の減少も認められた。これは、揮発性のGeOの熱脱離と解釈できる。膜厚2nmのSiO_2とドット層を交互に5層積層した構造において、Siクラッド/Geコアの界面での組成混合をラマン散乱分光法により確認した。特に、800～900℃の熱処理ではSi-GeTOフォノンモードによる信号の増大及びSi-SiTOフォノンモードにおけるスペクトル変化(スペクトルブロードニング)が観測され、SiクラッドヘのGe混入による結晶化の低下が認められた。更に、900℃以上の熱処理では、Siクラッド表面に拡散したGe原子による表面SiO_2の還元反応が進行し、シリコンクラッド層の増大が顕在化すると共に結晶性は回復することがわかった。 |
| 抄録(英) | We have fabricated nanometer dots, which consists of Si-clad and Ge-core, with an average dot diameter of ～20nm on thermally grown SiO_2 and have studied the compositional mixing and the crystallinity in the dots as a function of annealing temperature in the range of 500-1000℃ through X-ray photoemission spectroscopy (XPS) and Raman scattering measurements. For a single dot-layer structure, a gradual increase in the Ge3d signals from metallic states with annealing at temperatures higher than 650℃ confirms the diffusion of Ge atoms into the Si clad, and a decrease in the chemically-shifted Ge3d signals due to the oxidation of Ge diffusing to the Si clad surface is indicative of the thermal desorption of volatile Ge oxide units. For multiply-stacked dot structures with 2-nm-thick SiO_2 interlayers, progressive intermixing at the Si-clad/ Ge-core interface and the Si clad evolution with annealing at 800-900℃ are indicated by the changes in Raman scattering intensity and the broadening of the Si TO phonon mode. In annealing higher than 900℃, a reduction of SiO_2 with Ge atoms diffusing to the Si clad surface to form volatile Ge oxide becomes significant, which involves an evolution of the Si clad accompanied with an improvement of the crystallinity. |
| キーワード(和) | 熱的安定性 / ミキシング / Siドット / Ge / LPCVD / X線光電子分光 / ラマン散乱分光 |
| キーワード(英) | Thermal stability / Compositional mixing / Si dots / Ge / LPCVD / X-ray photoelectron spectroscopy / Raman spectroscopy |
| 資料番号 | ED2003-93,SDM2003-104 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2003/6/25(から1日開催) |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
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| 本文の言語 | ENG |
| タイトル（和） | GeコアSiナノメートルドットの熱的安定性 : ラマン散乱分光及び光電子分光分析(AWAD2003 : 先端デバイスの基礎と応用に関するアジアワークショツプ) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Thermal Stability of Nanometer Dot consisting of Si Clad and Ge Core as Detected by Raman and Photoemission Spectroscopy(AWAD2003 : Asia-Pacific Workshop on Fundamental and Application of Advanced Semiconductor Devices) |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 熱的安定性 / Thermal stability |
| キーワード(2)（和/英） | ミキシング / Compositional mixing |
| キーワード(3)（和/英） | Siドット / Si dots |
| キーワード(4)（和/英） | Ge / Ge |
| キーワード(5)（和/英） | LPCVD / LPCVD |
| キーワード(6)（和/英） | X線光電子分光 / X-ray photoelectron spectroscopy |
| キーワード(7)（和/英） | ラマン散乱分光 / Raman spectroscopy |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | / Yudi DARMA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 広島大学大学院先端物質科学研究 Department of Electrical Engineering, Graduate School of Advanced Sciences and Matter Hiroshima University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 宮崎 誠一 / Seichi MIYAZAKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 広島大学大学院先端物質科学研究 Department of Electrical Engineering, Graduate School of Advanced Sciences and Matter Hiroshima University |
| 発表年月日 | 2003/6/25 |
| 資料番号 | ED2003-93,SDM2003-104 |
| 巻番号（vol） | vol.103 |
| 号番号（no） | 164 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
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