カルシウムシリサイド半導体のSi表面上エピタキシャル成長

Si表面硅化钙半导体的外延生长

• 批准号: 17656016
• 负责人: 西垣 敏
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656016/
• 关键词: シリサイド; カルシウム; 界面反応; エピタキシャル成長; 環境半導体; 準安定原子誘起電子分光; 低速電子線回析; 低速電子線回折

本研究は、環境適応型オプトエレクトロニクス材料としてカルシウムシリサイドに注目し、Ca_2Siなど定比化合物の結晶性薄膜をSi(111)表面にエピタキシャル成長させる条件を見つけることをめざしている。2年間を通じたAES実験、MIES実験によって、低温での固相反応に基づくCa_2Si成長の可能性が実証された。第2年度はSi(111)表面上に蒸着されたCaとSi(111)基板の低温固相反応における表面最外層電子状態変化を分析するという方角から表面に形成される物質相の構造の解析を行った。主な手法は準安定原子誘起電子分光法MIESである。以下に結果を要約する。1.Si(111)表面に蒸着された数原子層Caと基板Siの反応(温度依存牲):(1)温度200-300℃で成長した化合物のMIESスペクトルにCa_2Siの特徴が現れた。即ちSi-3sバンドの狭帯域化、これはSi-3s電子がCa-Si結合に関与しなくなることを意味する。(2)400-500℃ではSi含有率のより大きい化合物(CaSi, CaSi2)の状態密度構造に対応するMIESスペクトルが得られた。2.Ca/Si(111)表面の高温アニーリングによる超構造:アニーリングによりCa吸着量を減じていくに従って順次2×1,5×1,擬3×2超構造が現れた(LEED観察)。基板の微斜面性とアニーリング電流に影響されて単ドメイン化され傾向にある。3.各超構造に対応するMIES測定:MIESスペクトルのピーク構造を、その超構造の基本要素と考えられるSiジグザグ鎖構造やhoneycomb構造の電子状態と対応付けた。

This study は type, the environment comfortable 応 オ プ ト エ レ ク ト ロ ニ ク ス material と し て カ ル シ ウ ム シ リ サ イ ド に attention し, Ca_2Si な ど constant ratio of compound の crystalline film を Si (111) surface に エ ピ タ キ シ ャ ル growth さ せ る conditions を see つ け る こ と を め ざ し て い る. 2 years を tong じ た AES be 験, MIES be 験 に よ っ て, low temperature で の solid instead 応 に base づ く Ca_2Si growth が の possibility be card さ れ た. 2 year は Si (111) surface に steamed さ れ た Ca と Si (111) substrate の low temperature solid instead 応 に お け る surface the outermost electron state - を analysis す る と い う square corner か ら に formation on the surface of さ れ の る matter by the tectonic line analytical を の っ た. Main な technique な quasi-stable atom induced electron spectroscopy MIESである. The following に result を offer する. 1. Si (111) surface に steamed さ れ た for atomic layer Ca Si の anti 応 と substrate temperature (temperature dependent sacrifice) : (1) 200-300 ℃ で growth し た compound の MIES ス ペ ク ト ル に Ca_2Si の, 徴 が now れ た. Namely ち Si - 3 s バ ン ド の narrow 帯 domain, こ れ は Si - 3 s electronic が Ca - Si combining に masato and し な く な る こ と を mean す る. (2) 400-500 ℃ で は Si containing rate の よ り big き い compounds (CaSi, CaSi2 の) state density structure に 応 seaborne す る MIES ス ペ ク ト ル が have ら れ た. 2. Ca/Si (111) surface temperature の ア ニ ー リ ン グ に よ る ultra structure: ア ニ ー リ ン グ に よ り Ca を sorption quantity reduction じ て い く に 従 っ て in order 2 * 1, 5 * 1, quasi 3 x 2 super structure が now れ た (LEED 観 observation). The substrate has a slightly beamped property of とアニ, リ, グ, グ. The current に affects the されて単ドメ, に, and the され tendency of equalization され. 3. The super structure に 応 seaborne す る MIES determination: MIES ス ペ ク ト ル の ピ ー ク tectonic を, そ の ultra structure の basic elements と exam え ら れ る Si ジ グ ザ グ lock structure や honeycomb structure の electronic state と 応 seaborne pay け た.

项目成果

ADSORPTION AND REACTION OF CALCIUM AT THE Si(111) SURFACE STUDIED BY METASTABLE-INDUCED ELECTRON SPECTROSCOPY

亚稳诱导电子能谱研究钙在Si(111)表面的吸附和反应

• 发表时间: 2007
• 期刊: E-Journal of Surface Science and Nanotechnology Vol. 5
• 作者: Y.Shirouzu;Y.Kaya;T.Okazaki;A.Watanabe;M.Naitoh;S.Nishigaki;T.Ikari;K.Yamada
• 通讯作者: K.Yamada