GeコアSi量子ドット/Si量子ドット多重集積構造からの電界電子放出

摘要

SiH_4のLPCVDにおいて、反応初期過程を精密制御することでSi熱酸化膜上にSi量子ドットを高密度・一括形成でき、SiH_4-LPCVDとドット表面酸化を繰り返すことでSi量子ドット多重集積構造が形成できることを報告してきた。さらには、n-Si(100)上に形成したSi量子ドット多重集積構造において、極薄Au上部電極を形成し6V以上印加した場合、Au電極直下の最上段のSi量子ドットから上部電極への価電子トンネリングによる正帯電が顕在化し、Au電極近傍に電界が集中する結果、Si量子ドット多重集積構造から電子放出が起きることを明らかにしてきた。本研究では、ドット多重集積構造における電界集中の促進を意図して、正帯電に有効な閉じ込めポテンシャルが実現できるGeコアSi量子ドットに着目し、Si量子ドット多重集積構造上にGeコアSi量子ドットを形成したハイブリッド構造において電界電子放出特性を評価した。