水素終端シリコン表面上の金属選択析出機構の解明

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1,電気化学STMを用いた選択析出サイトの特定本研究では、水素終端Si(111)表面上の銅の析出サイトをAFMおよび電気化学STMにより観察し、特定することに成功した。まず、電気化学STM/AFMを改造し、ノイズ対策などを行った。また、電気化学STM用探針作成方法を最適化し、ファラデー電流を20pA以下に抑えた。その結果、水素終端シリコン表面の電気化学in-situ観察が可能となった。観察結果から考えられる仮説は、「1つの水素により終端されているシリコン原子は析出サイトとは成りえず、少なくとも2つの水素により終端されているシリコン原子が析出サイトになる」、ということである。2,電気化学測定による固液界面の電気特性からの評価本研究では、まず、既製品の電気化学測定装置とDACボードを組合せ、コンピュータによる高性能電気化学装置を製作した。本装置では、電気化学の基本的な測定法であるサイクリックボルタモグラムに加え、簡単な高級言語のプログラミングによりステップ波や方形波を用いた電気化学測定が可能である。この測定装置を用いてシリコン表面の電気化学反応に関する研究を行った。その結果、半導体表面における電気化学反応には、光照射が大きく影響し、シリコンの場合可視光が特に影響大だと判明した。これは、可視光がシリコンのバンドギャップ程のエネルギーを持つためである。