次世代TFTに向けたa-Ge/石英の低温固相成長(TFTの材料・デバイス技術・応用及び一般)

概要

論文の詳細を見る
石英上における非晶質Ge薄膜の低温固相成長(≦500℃)を検討した。ラマン散乱分光測定より、多結晶Ge薄膜には伸張歪み(約1%)が導入されている事が示唆された。この歪みは、結晶化に伴う体積収縮とGe/基板の熱膨張係数の差に起因すると考えられる。電気特性評価の結果、多結晶Ge薄膜はp型伝導を示した。正孔密度及び移動度の熱処理時間依存性を検討した結果、正孔密度は熱処理時間の増加と共に減少し、熱処理(425℃-500min,500℃-40min)後には1x10^<18>cm^<-3>となった。一方、低温成長(425℃)の試料の移動度(130cm^2/Vs)は、大粒径化(〜200nm)に起因し、高温成長(500℃)の試料より高かった。正孔密度の低減と移動度の向上を目指し、大粒径成長の為の低温成長(425℃)と欠陥低減の為の高温成長(500℃)で構成される二段階SPC (Solid Phase Crystallization)法を検討した。その結果、高移動度(130 cm^2/Vs)を維持しつつ正孔密度の低減(6x10^<17>cm^<-3>)が実現できた。しかし、キャリヤ移動度の抜本的向上(≧1000cm^2/Vs)には、正孔密度を更に低減(≦10^<16>cm^<-3>)する必要がある。
2008-04-04