Au/Si(111)系における構造変化と成長ダイナミクス

Au/Si(111) 体系的结构变化和生长动态

• 批准号: 12450299
• 负责人: 大坂 敏明
• 金额: $ 5.82万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12450299/
• 关键词: Si(III); Au; 成長ダイナミクス; 構造解析; 吸着構造; 表面形成過程; 3次元微結晶; Si(111)

本研究では、Si(111)-(7x7)(以下(7x7)と略称)表面上に高温でAuを蒸着して得られる(√<3x>√<3>)-R30°(以下γ√<3>)表面およびγ√<3>を徐冷して得られるAu/Si(111)-(6x6)(以下(6x6))表面の原子配列の決定と両表面上でのAu成長ダイナミクスの解明を狙っている。用いる手法としては、構造変化に起因するダイナミクスを追跡しつつ、3次元の原子配列をも決定できる反射高速電子回折法(以下RHEED)を中心に据え、他にも、オージェ電子分光法、走査トンネル顕微鏡法(以下STM)など複数の手法を組み合わせる。昨年度は構造解析に先駆けて、γ√<3>表面形成過程の評価、およびγ√<3>、(6x6)両表面上でのAuの成長ダイナミクスの評価を行い、基板表面の性状が蒸着物質との反応性に大きく影響を与えることを明らかにした。このことは、表面の作製条件とその表面性状を確実に把握した上で表面過程および原子配列の解析に向かわねばならないことを示すものである。本年度はγ√<3>表面の構造解析に的を絞り、その準備段階としてこの表面の最適な作製条件を確立すべくRHEED、STMによる観察を行い、以下の結果を得た。1.600℃に保持した(7x7)基板上にAuを蒸着速度0.5ML/minで1ML蒸着することにより得られる表面には、Auシリサイドからなる3次元微結晶が形成する。2.600℃に保持した(7x7)基板上にAuを前記1と比べて6倍も大きい蒸着速度3.0ML/minで1ML蒸着すると3次元微結晶の形成を伴わない、平坦性の高い均一なγ√<3>表面ができる。これらの結果よりAu蒸着速度の大小が均一なγ√<3>表面の形成に深く関わっていることが明らかとなった。今後は、上記2の作製条件で得られる平坦性の高いγ√<3>表面に対してRHEEDロッキングカーブ法による多波条件下での3次元構造解析を行う。

In this study, the surface of Si (111n)-(7x7) (hereinafter referred to as (7x7)) is steamed with Au at high temperature, and the surface of "high temperature" (lt;3>)-R30 °(below γ root & lt;3>) is covered with "high temperature" Au. The surface of Au/Si-(6x6) (below (6x6)) determines the growth of Au on the surface. We use the following RHEED method to analyze the data of the center, the other method, the electron spectrometer method, and the STM method to analyze the complex number of samples. Last year, it was analyzed that the process of formation of the surface of γ-lt;3>, γ-root and lt;3>, the growth of Au on the surface of (6x6), the characteristics of substrate surface, the reactivity of materials, and the effect of temperature on the surface of the substrate. In terms of surface conditions and surface properties, make sure that the process of the upper surface is determined by atomic arrangement analysis. In this year's γ square root & lt;3> surface analysis, the following results have been obtained in the following results: the most accurate conditions for the analysis of the surface of the lt;3> are established, and the results are obtained. The rate of Au evaporation on the 7x7 substrate at 1.600 ℃ is maintained by 0.5ML/min. 1ML is steamed to obtain the surface temperature and the Au temperature to form a micro-crystal. At 2.600 ℃, the first half of Au on the 7x7 substrate is 6 times higher than that on the substrate. The steaming rate of 3.0ML/min is 6 times higher than that of the substrate. 1ML steams the third-order micro-crystal of the substrate to form a companion crystal, the flatness is high, and the surface of the lt;3> is uniform. The results show that the evaporation rate of Au is uniform and γ square, and the surface of lt;3> is formed in a deep layer. In the future, under the condition of the first two times, the flatness of the surface of the lt;3> is higher than that of the surface of the lt;3>. The third dimension is analyzed under the condition of multi-wave.