JP2006032564A - Mos電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子および受光素子、これらを利用した光電子集積チップおよびデータ処理装置 - Google Patents
Mos電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子および受光素子、これらを利用した光電子集積チップおよびデータ処理装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 MOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子は、半導体基板と、該半導体基板上に形成されたトンネルSiO2層と、該トンネルSiO2層上に形成されたSi殻内にGe核を内包した量子ドットと、該量子ドット上及び前記トンネルSiO2層上に形成されたコントロールSiO2層と、該コントロールSiO2層上に形成されたゲート電極層と、を有する。MOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子は、半導体基板と、該半導体基板上に形成されたゲートSiO2層と、該ゲートSiO2層上に形成されたドープSi層、Ge層及びドープSi層を順次積層してなる積層ゲート電極層と、を有する。
【選択図】 図1
Description
11 半導体基板
12 半導体基板
13 ソース領域
14 ソース領域
15 ドレイン領域
16 ドレイン領域
21 トンネルSiO2層
22 量子ドット
23 Si殻
24 Ge核
25 コントロールSiO2層
27 ゲート電極層
30 MOS電界効果トランジスタ型受光素子
31 ゲートSiO2層
32 積層ゲート電極層
33 ドープSi層
35 Ge層
37 ドープSi層
51 パッド酸化膜
52、52A、52B Si3N4膜
53 フィールド酸化膜
55、55A〜55D ソース・ドレインエクステンション
57、57A、57B サイドウオール
58 層間絶縁膜
59 コンタクトホール
61、61A、61B ソース電極
63 ドレイン電極
100 光電子集積チップ
102 CPU
104 ローカルメモリ
106 共有メモリ
108 光導波路
110、110A、110B
200 データ処理装置
210 ベース
Claims (7)
- 半導体基板と、該半導体基板上に形成されたトンネルSiO2層と、該トンネルSiO2層上に形成されたSi殻内にGe核を内包した量子ドットと、該量子ドット上及び前記トンネルSiO2層上に形成されたコントロールSiO2層と、該コントロールSiO2層上に形成されたゲート電極層と、を有するMOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子。
- 半導体基板と、該半導体基板上に形成されたゲートSiO2層と、該ゲートSiO2層上に形成されたドープSi層、Ge層及びドープSi層を順次積層してなる積層ゲート電極層と、を有するMOS電界効果トランジスタ型受光素子。
- 請求項1記載のMOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子と、請求項2記載のMOS電界効果トランジスタ型受光素子を、半導体基板を共有するように形成してなる光電子集積チップ。
- 請求項3記載の光電子集積チップを、該光電子集積チップを構成するMOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子と、MOS電界効果トランジスタ型受光素子とを対応させるように複数枚近接配設してなるデータ処理装置。
- 半導体基板上にトンネルSiO2層を形成する工程、該トンネルSiO2層上に金属Siが島状に分散したSiアイランドを形成する工程、該Siアイランド上に選択的にGe核を形成する工程、該Siアイランド上に前記Ge核を含んで金属Siを積層させてSi殻内にGe核を内包した量子ドットを形成する工程、該量子ドットを含みトンネルSiO2層を覆うコントロ−ルSiO2層を形成する工程、および、該コントロ−ルSiO2層に重ねてゲート電極層を形成する工程を順次行うMOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子の製造方法。
- Si殻内にGe核を内包した量子ドットを形成するに先立ち、トンネルSiO2層の表面層をOH結合で終端されたトンネルSiO2層に改質することを特徴とする請求項5に記載のMOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子の製造方法。
- 量子ドットを含みトンネルSiO2層を覆うコントロ−ルSiO2層を形成するに先立ち、量子ドット表面に酸化薄膜を形成することを特徴とする請求項5に記載のMOS電界効果トランジスタ型量子ドット発光素子の製造方法。
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