As^+イオン注入したゲルマニウム層の化学分析(ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)

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概要

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高濃度As^+イオン注入したGe(100)でのAsの活性化に対する知見を得るために、加速電圧10keV,ドーズ量1x10^<15>cm^<-2>でイオン注入後、熱処理に伴う化学構造変化やAs活性化状況を系統的に調べた。イオン注入により、p型Ge(100)基板の表層深さ約19nmが非晶質化すると共に、アクセプター型欠陥準位が生成されることが明らかになった。熱処理による基板側から再結晶化と伴って、Asの活性化が進行し、一部のAsは非晶質/結晶回復層の界面近傍に偏析することが分かった。硬X線光電子分光により、Ge中のAsの化学結合状態を評価した結果、500℃の熱処理後では、活性化した成分に相当するAs^<1+>と不活性な成分に相当するAs^<0+>の結合状態が存在し、As^<1+>の成分比から算出した活性化率は〜4%で、ホール効果測定結果とほぼ一致することが分かった。この結果は、Siの場合と同様に、クラスター形成による活性化率の低下を示している。
2012-06-14

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