グリーン・インテリジェントディスプレイの実現に向けた低温多結晶ゲルマニウム薄膜トランジスタの開発

研究課題

産学が連携した研究開発成果の展開研究成果展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ

研究責任者	原明人東北学院大学, 工学部, 教授(移行)
研究期間 (年度)	2013
概要	スパッタで形成した非晶質ゲルマニウム(a-Ge)薄膜に対する1CLCレーザ結晶化技術の調査および技術の確立2スパッタhigh-k Al2O3の形成条件の確立3低温poly-Ge TFT作成の一連の研究を終了し、デバイス動作を確認した。まず、結晶化に関しては、self-sustaining固相結晶化と呼ばれるメカニズムで成長していることを確認した。これは本来目指していた融液成長によるラテラル成長ではなく固相成長のモードであるが、Geの場合は薄膜でも固相成長でラテラル結晶を成長することが可能であることを示唆する重要な結果である。スパッタリングhigh-k Al2O3膜に対しては成長条件および後処理の最適化を行い、比誘電率5.6を実現し、ヒステリシスやコブの極めて小さい薄膜を形成することに成功した。これらを用いて325°Cプロセスでガラス上に厚さ25nmのpoly-Ge薄膜を有するp-ch poly-Ge TFTを形成した。トランジスタ動作は確認できたものの、その性能は不十分であり、問題点の抽出を行った。その結果、今回は極端に薄いpoly-Ge薄膜を利用したため大粒径poly-Ge薄膜が形成できていないこと、更に高いSD抵抗が原因であると結論づけられた。この問題点を克服するための解決策を考案し、必要なマスクを設計・作成し、これを利用した新たな研究をスタートした。