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J-GLOBAL ID：201202293302257960   整理番号：12A0495339

将来の非常に薄いシリコン-オン-インシュレータデバイスのためのシリコン単分子層の実証研究:量子閉じ込め効果によるフォノン/バンド構造変調

Experimental Study of Silicon Monolayers for Future Extremely Thin Silicon-on-Insulator Devices: Phonon/Band Structures Modulation Due to Quantum Confinement Effects

著者 (4件)： MIZUNO Tomohisa (Kanagawa Univ., Kanagawa, JPN) ,  TOBE Keisuke (Kanagawa Univ., Kanagawa, JPN) ,  MARUYAMA Yohichi (Kanagawa Univ., Kanagawa, JPN) ,  SAMESHIMA Toshiyuki (Tokyo Univ. Agriculture and Technol., Tokyo, JPN)
資料名： Japanese Journal of Applied Physics  (Japanese Journal of Applied Physics)
巻： 51  号： 2,Issue 2  ページ： 02BC03.1-02BC03.8  発行年： 2012年02月25日 
JST資料番号： G0520B  ISSN： 0021-4922  CODEN： JJAPB6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 将来の非常に薄いSOI(ETSOI)相補的金属酸化膜半導体(CMOS)デバイスのために,シリコン-オン-インシュレータ(SOI)基板を高温熱酸化して作製したSi単層を実験的に研究し,ETSOIsで強い量子閉じ込め効果を示した。0.52nmのSi単層の形成に成功し,透過型電子顕微鏡観察(TEM)と紫外域/可視域の反射法で確認した。ETSOIsのラマンピークの非対称の広がりとピークの下方シフトを紫外域ラマン分光法の評価により実験的に示した。そして,TSOIが約5nm未満のETSOIにおいて顕著になる。これらの結果はETSOIsにおける量子フォノン閉じ込め効果のためである。ETSOIsのTEM観測と紫外域ラマン分光法を用い,Siの屈曲とETSOI基板のTSOI変動による,ETSOIsの引張性の歪も示した。さらに,約5nm未満のTSOIを有するETSOIsの光ルミネセンス(PL)を観測し,そして,PL強度はTSOIに強く依存することが分かった。しかしながら,PLスペクトルにおける約1.85eVの光のエネルギーのピークはTSOIから独立している。現在のところ,PLの結果について完全に説明できないが,二次元的Si層における電子/正孔対の生成とSi/SiO2界面準位域での電子/正孔対の再結合という有力な3領域モデルを紹介した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *SOI構造 ,  *ケイ素 ,  *単原子層 ,  熱酸化 ,  *MOSFET ,  半導体薄膜 ,  量子閉込め ,  透過型電子顕微鏡 ,  紫外可視吸収スペクトル ,  光反射 ,  Ramanスペクトル ,  *光ルミネセンス
準シソーラス用語： *CMOSFET ,  ETSOI構造 ,  紫外Ramanスペクトル

分類 (2件)： トランジスタ  (NC03070N) ,  半導体のルミネセンス  (BM08092S)

引用文献 (28件)：

• 1) M. Yoshimi, M. Takahashi, S. Kambayashi, M. Kemmochi, H. Hazama, T. Wada, K. Kato, H. Tango, and K. Natori: IEICE Trans. Electron. E74-C (1991) 337.
• 2) A. Nazarov, J.-P. Colinge, F. Balestra, J.-P. Raskin, F. Gamiz, and V. S. Lysenko: Semiconductor-on-Insulator Materials for Nanoelectronics Applications (Springer, Berlin, 2011).
• 3) K. Uchida, H. Watanabe, A. Kinoshita, J. Koga, T. Numata, and S. Takagi: IEDM Tech. Dig., 2002, p. 47.
• 4) G. Tsutsui, M. Saitoh, and T. Hiramoto: IEEE Trans. Electron Devices 26 (2005) 836.
• 5) B. K. Agrawal and S. Agrawal: Appl. Phys. Lett. 77 (2000) 3039.

タイトルに関連する用語 (9件)： シリコン ,  単分子層 ,  実証 ,  研究 ,  量子 ,  閉じ込め効果 ,  フォノン ,  バンド構造 ,  変調