イソブチルゲルマン

イソブチルゲルマン (Isobutylgermane, IBGe)

イソブチルゲルマン（IBGe）は、化学式 (CH₃)₂CHCH₂GeH₃ を持つ有機ゲルマニウム化合物であり、無色の揮発性液体です。この化合物は、有機金属気相エピタキシー（MOVPE）においてゲルマンの代替として利用され、特にGe膜やシリコン-ゲルマニウム合成物質であるSiGe、さらにはNANDフラッシュ用のGeSbTeなど、ゲルマニウムを含む半導体薄膜の堆積に用いられます。

特性

IBGeはその非自然発火性という特性により、半導体の化学気相成長（CVD）や原子層堆積（ALD）用の液体ソースとして非常に優れています。高い蒸気圧を持ち、従来のゲルマンガスと比べて安全性が高いことが特徴です。IBGeを利用することで、ゲルマニウム、シリコン-ゲルマニウム、シリコン-ゲルマニウム-炭素、そしてゲルマニウム化合物ゲルマニウムSbやGeSbTe等へのエピタキシャル成長を行う際に、より低い分解温度が実現されます。具体的には、分解は約325〜350°Cで始まります。また、炭素の導入が少ないため、主族元素不純物の低減も可能です。

用途

イソブチルゲルマンは、ローム・アンド・ハース（現在はダウ・ケミカル・カンパニーの一部）、IMEM、およびCNRSなどの研究機関によって、MOVPE反応器を用いて低温でゲルマニウム上にゲルマニウム膜を成長させるための技術が開発されています。350°Cの低温でも高品質のゲルマニウム膜を生成することが実証されており、この新たな前駆体を使用することでIII-V族デバイスにおけるゲルマニウムのメモリ効果を回避することができます。

最近では、IBGeはSiやGe基板上にゲルマニウムのエピタキシャル膜を堆積するために用いられ、その後、メモリ効果のないInGaPやInGaAs層をMOVPEで堆積することによって、三重接合太陽電池やIII-V化合物とシリコンおよびゲルマニウムの統合を可能にしています。さらに、金を触媒として使用することにより、ゲルマニウムナノワイヤの成長にもイソブチルゲルマンが利用できることが示されています。

参考文献

1. IBGe: Brief description from National Compound Semiconductor Roadmap.
2. Élaboration et Physique des Structures Épitaxiées (LPN) Hétérostructures III-V pour l’optoélectronique sur Si: LPN-CNRS, France.
3. Designing Novel Organogermanium OMVPE Precursors for High-purity Germanium Films; Journal of Crystal Growth, January 25, 2006.
4. Ge Precursors for Strained Si and Compound Semiconductors; Semiconductor International, April 1, 2006.
5. Development of New Germanium Precursors for SiGe Epitaxy; Deo Shenai and Egbert Woelk, Presentation at 210th ECS Meeting, Cancun, Mexico, October 29, 2006.

外部リンク

• - Laboratoire de Photonique et de Nanostructures, LPN CNRS
• - IMEM-CNR Institute
• - イソブチルゲルマン | 化学物質情報 | J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター

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