(Invited) Challenges of Energy Band Engineering with New Sn-Related Group IV Semiconductor Materials for Future Integrated Circuits
Notice bibliographique
Résumé
Research and development of GeSn and related group-IV semiconductor materials have been widely extended in recent years for not only electronic transistors but also various optoelectronic applications [1,2]. Design and engineering of the energy band structure of group-IV semiconductor materials are swiftly blossoming with establishing the crystal growth technology of GeSn and related materials. We have successively developed the crystalline growth technology of GeSn and GeSiSn thin films on various substrates mainly by using molecular beam epitaxy [1-7]. Recently, we also achieved the epitaxial growth of GeSn layer by using metal organic chemical vapor deposition method [8]. In this presentation, we will report our recent achievements of our study for the crystalline growth and electronic properties including energy band structure of GeSn and related group-IV materials. Controlling the composition of elements and the strain structure of the group-IV semiconductor alloys promises prospective energy band engineering technology. Increasing in the Sn content over about 10% or tensile strain over about 1% achieve the indirect-to-direct crossover, which is a strong driving force of the optical applications of GeSn material. In addition, we recently achieved the formation of polycrystalline SiSn thin layers with a very high Sn content of 20%, and demonstrated that the direct bandgap decreases to 1.05 eV with Si-Sn alloying, which is just 0.22 eV higher than the indirect bandgap of the poly-SiSn even by using Si matrix material [9]. Also, the ternary alloy GeSiSn promises the control of the energy band structure independently on the lattice constant by changing each content of three elements. We found that unstrained GeSiSn/Ge heterostructure realizes a type-I energy band alignment without using strain structure, that promises various electronic and optoelectronic applications [10]. We will demonstrate the experimental results of the energy band engineering with GeSn and related materials. The energy band engineering also provides controlling technology of the electronic property at the interface such as metal/Ge contact. Recently, we found that the Sn/Ge or GeSn/Ge contacts effectively reduces the Schottky barrier height at the metal/n-Ge interface [11,12]. In our presentation, we will also discuss the influence of the energy band structure on the interface properties for Ge and GeSn. This work was partially supported by Grant-in-Aid for Scientific Researches of the JSPS and the JSPS Core-to-Core Program, A. Advanced Research Networks. References [1] S. Zaima, Jpn. J. Appl. Phys. 52, 030001 (2013). [2] S. Zaima et al., Sci. Technol. Adv. Mater., submitted. [3] S. Zaima et al., ECS Trans. 41, 231 (2011). [4] S. Zaima et al., ECS Trans. 50, 897 (2012). [5] O. Nakatsuka et al., ECS Trans. 58, 149 (2013). [6] S. Zaima et al. ECS Trans. 64, 147 (2014). [7] O. Nakatsuka et al. ECS Trans. 64, 793 (2014). [8] Y. Inuzuka et al., ECS Solid State Lett., submitted. [9] M. Kurosawa et al., Appl. Phys. Lett. 106, 171908 (2015). [10] T. Yamaha et al., in Abstr. of ICSI-9, Montreal, Canada, May, 2015. [11] Suzuki et al., Jpn. J. Appl. Phys. 53, 04EA06 (2014). [12] A. Suzuki et al., SSDM2015, Hokkaido, Japan, Sept. 2015, to be submitted.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,040 | 0,014 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».