高速の電子励起イオン脱離法による結晶表面欠陥の生成・消滅程の動的観察

高速电子诱导离子解吸法动态观察晶体表面缺陷的形成与湮灭

• 批准号: 04205090
• 负责人: 上田 一之
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205090/
• 关键词: 電子励起イオン脱離; 飛行時間法; 水素; 水素終端化; 表面欠陥; シリコン; 動的観察; TOF-ESP

機能性材料の研究開発に各種の表面の分析機器が使用されているが、先端的な研究開発の現場では、これらの分析機器の能力を越えて使用されることもある。実際に、半導体結晶の表面を水素終端化することで新しいモードの結晶成長が期待され、人工超格子やメゾスコピック関係の機能性材料の開発がなされている。しかし、水素との相互作用の研究を定量的評価無しに行っているのが現状である。本研究では上記の困難を克服するために独自に開発した水素検知可能な電子励起イオン脱離(TOF-ESD)装置を用いてシリコン及び、ガリウムひ素面の水素終端化の定量とそれらの上にヘテロエピタキシーをその場観察で成長させて水素終端化の定量的評価とその適正材料の組み合わせの提案を行うことを目的とした。固体表面から水素を検知してその定量評価を行うためには脱離の機構を解明しておく必要がある。そのためには、シリコン表面への水素の吸着特性とともに、脱離イオンの運動エネルギー分布と脱離を生じさせる電子ビームのしきい値を知ることは脱離機構を調べる上できわめて重要な要因である。本研究の結果からは、結晶面の面指数や微量の不純物の存在によって大きく左右されることが判った。また、導入する水素も原子状の水素か分子状の水素であるかによってその吸着特性が大きく異なる。結果の詳細は引き続き解析中であるが水素イオンの脱離機構解明のために必要なデーターはほぼ得られた。水素化シリコン上の金属のエピタキシャル成長についても研究が進展している。研究計画ではシリコンのみでなくガリウムひ素やその他の化合物半導体まで研究対象を広げる予定であったが、シリコンのみ取り上げても微傾斜面^<1)>やcz結晶、また酸素含有量の少ないrz結晶の比較、それらの再現性の実験を繰り返すのに時間を消費したのでシリコンに関する研究のみで終了した。

Functional materials の research open 発 が に various の の surface analysis machine using さ れ て い る が, apex な research 発 の field で は, こ れ ら の を the ability to analyze the machine の え て use さ れ る こ と も あ る. Be interstate に, semiconductor crystal の surface を water element terminal す る こ と で new し い モ ー ド の crystal growth が expect さ れ, artificial superlattices や メ ゾ ス コ ピ ッ ク masato is の functional materials の open 発 が な さ れ て い る. The quantitative evaluation of the study on the interaction between に and hydrochlorin と <e:1> 価 no <s:1> に line って る る が が current situation である. This study で は written の difficulties を overcome す る た め に に alone open 発 し た water element 検 know な electronic excitation probably イ オ ン from (TOF - ESD) using the い を て シ リ コ ン and び, ガ リ ウ ム ひ element face の water element terminal change の quantitative と そ れ ら の on に ヘ テ ロ エ ピ タ キ シ ー を そ の field 観 examine で growth さ せ て water element of terminal の quantitative evaluation 価 と そ The <s:1> correct materials <e:1> group み joint わせ <s:1> proposal を line う <s:1> とを objective と た た. It is necessary to know the <s:1> hydrochlorin を検 on the solid surface, <s:1> てそ <s:1> quantitative evaluation 価を, うために てそ separation from the <s:1> mechanism を explanation ておく がある がある. そ の た め に は, シ リ コ へ ン surface element の の water sorption characteristics と と も に, from イ オ ン の movement エ ネ ル ギ ー distribution と born from を じ さ せ る electronic ビ ー ム の し き い numerical を know る こ と は from institutions を adjustable べ る on で き わ め important な て in で あ る. The <s:1> results of this study show that ら ら った, the crystal surface <s:1> index や, and the trace amount of <s:1> impurities <e:1> are approximately によって large <s:1> く, される とが とが judge った. Youdaoplaceholder0, introduce する hydroquinone, <s:1> atomic hydroquinone, によってそ molecular hydroquinone, である によってそ によってそ adsorption characteristics が large く く different なる. The detailed <s:1> of the result is cited in the 続 続 ために analysis. The であるが hydrosolin <s:1> <s:1> is separated from the institutional explanation. The <s:1> ために is necessary. The なデ タ ために ほぼ ほぼ ほぼ ほぼ ほぼ ほぼ ほぼ is られた. Hydroquination シリコ エピタキシャ upper <s:1> metal brim エピタキシャ エピタキシャ エピタキシャ growth に て て て research が progress て て る る る. Research projects で は シ リ コ ン の み で な く ガ リ ウ ム ひ element や そ の he の compound semiconductor ま で research like を seaborne hiroo げ る designated で あ っ た が, シ リ コ ン の み take on り げ て も micro rake face ^ (1) > や cz crystal, ま た acid element contains fewer の な い rz crystallization の comparison, そ れ ら の reproducibility の be 験 を Qiao り return す の を に time consumption し た Youdaoplaceholder0 でシリコ に is related to する research みで is completed by た.

项目成果

上田 一之,児玉 真二,高野 暁巳: "電子励起脱離法による固体表面上の水素の高感度検知." 表面科学. 13. 339-343 (1992)

Kazuyuki Ueda、Shinji Kodama、Akimi Takano：“通过电子激发解吸法对固体表面上的氢进行高灵敏度检测。”13. 339-343 (1992)

K.Ueda,S.Kodama and A.Takano: "A Study of Hydrogen Adsorption on Silicon Surfaces by Means of Time-of-Flight type Electron-Stimulated Desorpion." Appl.Surface.Sci.;. 60/61. 178-182 (1992)

K.Ueda、S.Kodama 和 A.Takano：“利用飞行时间型电子刺激解吸法对硅表面氢吸附的研究”。

K.Ueda,: "Defect observation in silicon surface layers by surface wave resonanec in RHEED." Material Sci.Forum.117/118. 273-278 (1993)

K.Ueda，：“通过 RHEED 中的表面波谐振观察硅表面层的缺陷。”

K.Ueda,S.Kodama and A.Takano: "Studies of Hydrogen Adsorption on Silicon(100)Surfaces by Means of Time-of-Flight Type Electron Stimylated-Desorption." Vacuum,. 43. 795-798 (1992)

K.Ueda、S.Kodama 和 A.Takano：“通过飞行时间型电子受激解吸研究氢在硅 (100) 表面上的吸附。”

A.Takano and K.Ueka.: "Desorption Study of Proton from H/Si(100)by Electron Stimulated Desorption Spectroscopy." Appl.Surface.Sci.;.

A.Takano 和 K.Ueka.：“通过电子受激解吸光谱法对 H/Si(100) 中的质子进行解吸研究。”