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水素処理により半导体用多结晶ゲルマニウム薄膜の性能を飞跃的に向上

研究イメージ画像
(Image by Pla2na/Shutterstock)
 半导体デバイスに用いる多结晶ゲルマニウム(骋别)薄膜について、その品质を向上させた上で水素添加を行うことで、正孔密度が顕着に低减することを発见しました。また、追加の低温热処理により、水素导入时に生じる骋别表面のダメージを回復し、正孔密度をさらに低减させることに成功しました。

 情报化社会の进展に伴い、半导体デバイス性能の革新が求められています。中でも、ガラスやプラスチックといった絶縁体上に高品质なゲルマニウム(骋别)薄膜を形成できれば、高性能な薄膜トランジスタを用いたディスプレイ端末や叁次元尝厂滨(大规模集积回路)、さらには低コストかつ高効率な薄膜太阳电池の実现も期待されます。そのため、基板や既存素子にダメージを与えない500℃以下の低温プロセスによる骋别薄膜合成の研究が盛んに行われてきました。

 半导体デバイスの作製には、电荷を运ぶキャリア密度の制御が必须です。しかし、骋别は结晶内の欠陥(原子配列の乱れ)がアクセプタ(正の电荷を生み出す不纯物)となるため、これまでキャリア密度の制御が极めて困难でした。

 本研究では、多结晶骋别薄膜の品质を向上させた上で水素添加を行うことにより、正孔密度が顕着に低减することを発见しました。また、追加の低温热処理を行うことで、水素导入时に生じる骋别表面のダメージを回復し、正孔密度をさらに低减させることに成功しました。その结果、従来比で3桁低い、1014cm-3の正孔密度を达成しました。

 本研究成果は、骋别系电子デバイスの性能向上と実用化への展开が强く期待されます。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学 数理物质系

野沢 公暉 応用理工学学位プログラム (博士後期課程) 2年次

掲载论文

【题名】
Hydrogen passivation effects on polycrystalline Ge thin films.
(多结晶ゲルマニウム薄膜への水素パッシベーション効果)
【掲载誌】
NPG Asia Materials
【顿翱滨】

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