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収差補正STEMによるシリコン中ドーパント拡散及びクラスタリングの単原子直視研究

使用像差校正 STEM 对硅中掺杂剂扩散和聚集进行直接单原子研究

基本信息

批准号：
19656007
负责人：
山崎順
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度はシリコン結晶中に存在するドーパントアンチモンの静的構造の観測技法について基礎を固めることに成功した。本年度はこの成果を元にしてアンチモン原子の拡散のダイナミクスを解明するため、加速電圧120kVでの観察および試料を冷却しての実験に取り組んだ。しかしその結果、電子顕微鏡観察時の電子線照射による3つの効果、すなわち(1)試料加熱効果、(2)入射電子と固体中原子の間のノックオン衝突によって形成される原子空孔とその運動、(3)ノックオン衝突によるドーパント運動、が複雑に絡み合い、これらの物理現象を分離した実験条件を設定しない限り解明は困難である、との結論に至った。そのためまず、上記(2)の影響の小さい単純な系、すなわちアモルファス中の単原子について、その運動観察データの統計解析処理の基礎を確立することが先決事項である、との判断を下した。このための試料として白金単原子を内包するアモルファスシリコン膜、および同アモルファスカーボン膜を蒸着法で作製し、低温および低加速電圧で観察することに成功した。その結果、白金単原子は薄膜中で三次元ランダムウォークをしていることが明らかとなり、時間ごとの移動距離を数値フィッティングすることにより拡散定数を求めることに成功した。この結果は、固体中の拡散というマクロスコピックな物性現象と、単原子個々の運動観察というミクロスコピックなデータを直接結びつけることのできた世界で初めての成果である(論文投稿準備中)。このデータでは上記の(1)と(3)の影響が分離できていないものの、今後高温(数百℃)での測定を追加すれば、拡散の活性化エネルギーをも求めることが可能である。本年度中の研究計画の変更により、期間内に当初の目標まで達することはできなかったが、そのために不可欠な基礎データ収集と手法の確立に成功した。

In the results of the previous year, there was a significant increase in the level of success in the results of the previous year. The results of this year are very important. This year, the results of the year are very important. This year, the results of the year are very important. This year, the results of the year are very important. This year, the results of the year are very important. This year, the results of the year are very important. This year, the results of the year show that the results of this year are important. The results of the experiment, the results of the electron micromonitoring, the results of the electron beam irradiation, the results of the experiment, the results of the experiments, the results of the electron micrographs, the results of the Learn how to separate physical images from one another to another. Set the limit to explain how difficult it is, and then go to the end of the discussion. In the previous section (2), the information system, the information system, the atomic monitoring system, the environmental monitoring system, the statistical analysis system, the system and the system. The platinum alloy is coated with platinum, the film is coated with the same temperature, the film is steamed with the film, and the temperature is tested by low-temperature and low-acceleration electronics. the temperature is successful. The results show that the three-dimensional data in the platinum atomic thin film is clear, and the number of mobile distances in the platinum atomic thin film is not as good as that in the platinum film. The results are as follows: the results of the experiment, the physical properties of the particles in the solid, the monitoring of the physical properties of the solid, and the monitoring of the physical properties of the solids. the results of the experiments, the physical properties of the materials in the solids, the monitoring of the physical properties, and the atomic monitoring of the physical properties of the materials. In the first place (1) (3), we will be able to measure the temperature in the future at a high temperature (hundreds of ℃). In addition, we will measure the temperature in the future (hundreds of ℃). In the course of this year, the research project is scheduled to be completed, and during the period, it is necessary to make sure that the collection is successful.