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ップ))
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概要
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Si0_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品性は回復することがわかった。
- 2003-06-25
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