フォノン閉込め効果の表面方位/歪み依存性および二次元Si層内のバンド構造変調に関する実験的研究

MIZUNO Tomohisa; AOKI Takashi; NAGATA Yuhsuke; NAKAHARA Yuhta; SAMESHIMA Toshiyuki

文献

J-GLOBAL ID：201302261880637617 整理番号：13A0827831

フォノン閉込め効果の表面方位/歪み依存性および二次元Si層内のバンド構造変調に関する実験的研究

Experimental Study on Surface-Orientation/Strain Dependence of Phonon Confinement Effects and Band Structure Modulation in Two-Dimensional Si Layers

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著者 (5件)： , , , ,
資料名：
巻： 52 号： 4,Issue 2 ページ： 04CC13.1-04CC13.8 発行年： 2013年04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)

著者らは,未来の金属酸化物半導体(MOS)デバイスに対して,Si格子定数より小さい厚さを持つ二次元(2D)シリコン層中の量子閉込め(QMC)に対する,表面方位/歪の効果を実験で研究した。UV Ramanスペクトル分光により,著者らは,フォノン量子閉込め効果(PCE)は,2D Siの厚さT_sの減少に伴い急速に増大するが,表面方位と歪とはほとんど独立であることを実証した。したがって,2D Siの電子飽和速度は,PECによって減少したフォノンエネルギーにより劣化した。他方で,(100)表面2D Si層からのみ放射された光ルミネセンス(PL)は,励起光子エネルギーhv(2.33≦hv≦3.81eV)に依存し,T_sの減少に従って,PL強度は増大した。PLデータは,電子/正孔対再結合機構を考慮する単純なPLモデルにより説明することが出来た。結果として,T_sの2D Si特性への依存を考慮して,将来のSiデバイスにおいては,デバイス設計を再構築する必要があると結論した。(翻訳著者抄録)

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金属-絶縁体-半導体構造 , 半導体薄膜

引用文献 (31件)：

1) 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).
2) S. Saito, D. Hisamoto, H. Shimizu, H. Hamamura, R. Tsuchiya, Y. Matsui, T. Mine, T. Arai, N. Sugii, K. Torii, S. Kimura, and T. Onai: Jpn. J. Appl. Phys. 45 (2006) L679.
3) S. Saito, N. Sakuma, Y. Suwa, H. Arimoto, D. Hisamoto, H. Uchiyama, J. Yamamoto, T. Sakamizu, T. Mine, S. Kimura, T. Sugawara, M. Aoki, and T. Onai: IEDM Tech. Dig., 2008, Paper 19.5.
4) K. Uchida, H. Watanabe, A. Kinoshita, J. Koga, T. Numata, and S. Takagi: IEDM Tech. Dig., 2002, p. 47.
5) K. Uchida, J. Koga, and S. Takagi: J. Appl. Phys. 102 (2007) 074510.

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