【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.04.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22RO0024
利用課題名 / Title
(001)結晶配向された単結晶Si帯への薄膜トランジスタ形成
利用した実施機関 / Support Institute
広島大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）その他/Others
キーワード / Keywords
イオン注入、薄膜トランジスタ、単結晶帯、半導体レーザー、結晶化
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
Yeh wenchang
所属名 / Affiliation
島根大学 総合理工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
岡田 和志 水野 恭司
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
RO-211：イオン注入装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究室は、マイクロシェブロンレーザービーム走査(μCLBS)法で単結晶Si (c-Si) 帯を成長し、高い電界効果移動度μn (548 cm2 / Vs) と優れたサブスレッショルド均一性 (ss標準偏差9.4 %)を持つTFTが作れることを示した。しかしこの単結晶帯は結晶方位がランダムであるため、μnの標準偏差は34.2%と大きい。その後我々は200nmのSiO2キャップ膜をつけることで、95％以上で(001)配向できた。この結晶方位配向された単結晶帯を使えば、μｎが大きくかつ標準偏差が小さいTFTが期待できる。そこで、本研究でTFTを試作して特性を評価した。
実験 / Experimental
図1に作製したTFTのプロセスを示した。イオン注入ではARIMの技術代行を利用してPを注入した。最高プロセス温度は600℃で、ドーパント活性化のための真空アニールであった。
結果と考察 / Results and Discussion
作製した試料の写真とTFTの顕微鏡写真を図2に示した。得られたTFTのIdVg特性をIsとIgとともに図3に示した。IdのIg依存性は見られず、動作していない。IdとIsが重なっており、Igは電流が流れていない事から、SとDが導通している。チャネルもドープされていると思われる。一方でイオン注入でSi帯にドーピングされたかを調べるために、電極をつけて2端子法でIV特性を測定し、接触抵抗が0と仮定して簡易に抵抗率を求めた所9.0×10-2Ωcmであり、やや大きいものの問題なくドーピングされている事がわかった。TFTが動作しなかった理由を突き止め、再び試作する予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1.TFT作製プロセス
図2. 試料の写真(左)とTFTの顕微鏡写真(右)
図3.IdVg特性
図4.ドーピングされたSi帯のIV特性
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件