【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TT0043
利用課題名 / Title
パターン付Si基板上へのGaSe層状化合物成膜
利用した実施機関 / Support Institute
豊田工業大学 / Toyota Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)
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）-
キーワード / Keywords
段差計/ Step meter,光デバイス/ Optical Device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
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)
早水 一朗
所属名 / Affiliation
豊田工業大学工学部先端工学基礎学科
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
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
シリコンLSIとIII-V族化合物半導体デバイスの融合を実現するため、Si上に2次元層状化合物（GaSe）をバッファ層に用いてIII-V族化合物半導体をエピタキシャル成長し、転位密度低減を目指す。本研究では、Si基板へのGaSeの選択成長を可能とするため、SiO2パターン付Si基板上にGaSeを成膜し、Si上とSiO2上での膜厚の成膜温度依存性を検討する。
実験 / Experimental
SiO2パターン付Si基板上に、分子線エピタキシー（MBE）法によりGaSeを350～500℃で15分成膜した。Si上とSiO2上での膜厚をアルファステップにより測定し、その膜厚の成膜温度依存性を検討した。
結果と考察 / Results and Discussion
成膜温度350～400℃では、Si上とSiO2上でのGaSeの膜厚はいずれも約20nmであり、選択性は得られなかった。一方、成膜温度450℃ではSi上の膜厚が7nmであったのに対して、SiO2上では膜が得られなかった。本試料の表面SEM写真をFig. 1に示す。さらに成膜温度を500℃にすると、Si上、SiO2上ともに膜が得られなかった。以上の結果から、成膜温度450℃において、GaSeの選択成長が可能であることが明らかになった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 450℃で成膜したGaSeの表面SEM写真
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