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顕微ラマン分光によるヘテロエピタキシャル成長層の歪緩和の研究

使用显微拉曼光谱研究异质外延生长层的应变弛豫

基本信息

批准号：
04227217
负责人：
市村正也
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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-04227217/
关键词：
ラマン分光法ヘテロエピタキシー格子不整相互拡散

项目摘要

格子定数の不整合や熱膨張係数差により生じる結晶中の歪は、ヘテロエピタキシーにおける成長モード変化や欠陥生成の主要な原因である。本研究は、顕微ラマン分光法を用いてヘテロ界面ごく近傍の歪を観察し、歪緩和の統一的かつ微視的な理解を得ることを目的とした。今年度は主としてGe/Si構造の評価を行った。試料を斜め研磨し、斜面に露出した界面近傍を顕微鏡を通してラマン測定することで、約10nmの高い空間分解能で歪や欠陥の分布を測定した。その結果によれば、成長層厚が1〜2μmの場合、表面近くどはほぼ完全に格子不整が緩和され歪のない状態になっていたとしても、界面近傍では依然として歪が残っている。つまり、格子不整歪は界面で完全に緩和してゼロになるのではなく、界面近くの領域で徐々に減少している。具体的には、Ge層厚が1μmのとき、表面付近では無歪であっても、界面では約0.5%の不整歪が残留している。この0.5%という歪量は、SiとGeの不整合度(4%)に比べると小さいが、材料物性に与える影響を考えると決して小さな値ではない。本研究ではさらに、熱処理が残留歪に与える影響を同様の手法で評価した。成長温度より高温の熱処理を施すことにより、格子不整に伴う残留歪は消滅し、代わって熱膨張係数差に起因する歪が現れた。また同時に原子の顕著な相互拡散が生じていることが明らかになった。以上により、本研究ではラマン分光法の利点を十分に生かし、ヘテロ構造の歪、欠陥量、組成を同時に、かつ微視的に評価することに成功した。

The main reason for the formation of crystal distortion and crystal growth is the difference between lattice constant and thermal expansion coefficient. In this study, the micro-lens spectroscopic method was used to investigate the interface, and the unified Weishi app was used to understand the purpose. This year, the main Ge/Si structure is evaluated. The sample was ground obliquely, the slope was exposed, and the distribution of spatial resolution energy was measured by micromirrors at a height of about 10nm. As a result, when the growth layer thickness is 1 ~ 2μm, the surface is close to the surface, the lattice is not smooth, and the interface is close to the surface.つまり、格子不整歪は界面で完全に缓和してゼロになるのではなく、界面近くの领域で徐々に减少している。The specific Ge layer thickness is 1μm, the surface is close to the surface, and the interface is about 0.5% uneven. 0.5%, Si and Ge unconformity (4%), material properties and influence of material properties, etc. This study evaluates the effects of heat treatment on residual heat and heat treatment. Growth temperature, heat treatment, lattice irregularities, residual distortion, thermal expansion coefficient differences, etc. At the same time, the atoms are separated from each other. In this study, the advantages of spectroscopic method are very high, the structure of the technology is distorted, the amount of the technology is insufficient, the composition is simultaneous, and the evaluation of the Weishi app is successful.