IV族半導体の単原子層超格子の作製

点击翻译按钮获取中文摘要

単原子層超格子の作製に必要不可欠な原子層エピタキシ-、原子層エッチングに関して、以下の知見を得た。1.シリコン基板上にジメチルゲルマンを照射し、基板温度520〜530°Cの範囲でゲルマニウムの単原子層吸着を実現した。吸着量はガス照射時間に依存せず自己停止機構が確認された。XPSによる観察では、カーボンは観察されなかった。また、低温によるジメチルゲルマンの照射と昇温を繰り返すことにより、温度範囲の拡大が可能であることを示した。2.塩素ガスの室温照射による原子層吸着と昇温による熱脱離を繰り返すことによりシリコンの原子層エッチングを実現した。昇温温度675°C以上で、エッチング速度は0.4原子層/サイクルと一定であり、塩素ガス照射量にも依存しない。AFMによる表面観察により、100サイクルの原子層エッチングを行っても表面荒さは1原子層程度しか増加しない事を確認した。3.塩素ガスの室温照射と昇温を繰り返すことによりゲルマニウムの原子量エッチングを実現した。昇温温度200°C以上でエッチング速度は理想的な1原子層/サイクルで一定であり、ガス照射量に依存しない。シリコンの場合との昇温温度の違いから、表面偏析したゲルマニウムを除去するために選択的にエッチングを行うことが可能である。