走査トンネル顕微鏡/反射高速電子線回折複合評価装置によるエピタキシ成長過程の研究

利用扫描隧道显微镜/反射式高速电子衍射复合评价装置研究外延生长工艺

• 批准号: 04227223
• 负责人: 八百 隆文
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Hiroshima 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-04227223/
• 关键词: 走査トンネル顕微鏡; 反射高速電子約回析; エピタキシ成長過程; 固相エピタキシ; 分子約エピタキシ

本年度は(1)Arスパッタにより非晶質化したSi(100)表面を熱処理し、固相エピタキシ成長過程,表面欠陥の回復過程を実時間観察し、結晶性回復プロセスが原子レベルで初めて明らかになった。(2)超高真空MBEによりSi(111)-7×7表面上にAlを1モノしイヤー以下デポジションし、基板温度、表面被覆率によって引き起こされる種々の表面再構造について、その原子配列構造、位相境界近傍での局所構造、点欠陥構造、表面配列構造の構造相転移等を明らかにした。加熱清浄化したSi(100)-2×1表面をArイオンスパッタにより表面層約3nmまで非晶質化した。表面は6.3-16Aの粒状Siで覆われる。245Cの熱処理により粒状Siの粒径は減少し、部分的に(2×1)再配列構造が観察され、再結晶化がはじまる。長時間の熱処理により表面に向かって(2×1)層と(1×2)層が交互に形成され、1層1層再結晶化が進むことがわかる。最終的には表面層まで再結晶化が進み、固相エピタキシ成長する。このような固相エピタキシプロセス本研究によって初めて明らかになった。Si(111)-7×7表面のAl吸着構造に関しては以下の知見を得た。Al- 13×13再配列構造とSi-7×7の位相境界ではSi-7×7のfaulted unitが接し、Al原子はアドアトムサイトを占めること、Al- 13×/3は原子ステップ下端から拡張し始めるテラス上では孤立した島を形成しないこと、Al領域の拡大によるSi-7×7からAl- 13×13への相転位が7×7の単位胞を単位として起こることなどかが明らかになった。これまで原子構造モデルが明らかでなかった2-7×7構造の原子配列構造を初めて明らかにした。

This year は (1) Ar ス パ ッ タ に よ り amorphous qualitative し た Si (100) surface heat を し 処 and solid-phase エ ピ タ キ シ growth process, the surface owe 陥 の を reply process be time 観 し, crystalline reply プ ロ セ ス が atomic レ ベ ル で early め て Ming ら か に な っ た. (2) the ultra high vacuum MBE に よ り Si (111) - 7 x7 surface に Al を 1 モ ノ し イ ヤ ー following デ ポ ジ シ ョ ン し, substrate temperature, rate of surface coating に よ っ て lead き up こ さ れ る kind 々 の surface to construct に つ い て, そ の atomic arrangement structure, phase state nearly alongside で の bureau structure, point to owe 陥 structure, surface match column の tectonic facies Youdaoplaceholder0 et al. を Ming ら に に た. Heating and purification of the <s:1> たSi(100)-2×1 surface をAr <s:1> スパッタによ スパッタによ た surface layer approximately 3nmまで amorphous <s:1> た. Surface で 6.3-16A <s:1> granular Siで coating われる. 245 c heat の 処 Richard に よ り granular Si の size は reduce し, partial に (2 x 1) structure with column が 観 examine さ れ, recrystallization が は じ ま る. Long time の hot 処 に よ に り surface to か っ て と (2 x 1) layer (layer 1 x 2) が interaction に form さ れ, 1 layer 1 recrystallization が into む こ と が わ か る. The final に に surface layer まで recrystallizes が into み and the solid phase エピタキシ grows する. Youdaoplaceholder2 ような solid-phase エピタキシプロセス this study によって preliminary めて ら になった になった The <s:1> Al adsorption structure on the surface of Si(111)-7×7 is に related to the て て of the following を and た. Al - 13 x 13 with column structure と Si - 7 x7 の phase boundary で は Si - 7 x7 の faulted unit が し, Al atoms は ア ド ア ト ム サ イ ト を of め る こ と, Al 13 x / 3 は atomic ス テ ッ プ bottom か ら company, zhang し beginning め る テ ラ ス on で は isolated し を た island formation し な い こ と, Al areas の company, big に よ る Si - 7 x7 か ら Al - 13 x 13 へ の phase planning a が 7 x7 の 単 a cell を 単 a と し て up こ る こ と な ど か が Ming ら か に な っ た. こ れ ま で atomic structure モ デ ル が Ming ら か で な か っ た 2-7 x 7 structure の atoms with column early を め て Ming ら か に し た.

项目成果

Katsuhiro Uesugi: "Ovservation of solid plase epitaxy proceooes of Ar ion bombarded si(001)surfaces by scanmiy tnnely microscsry" Aprlied Physecs letlors. 62. (1993)

Katsuhiro Uesugi：“通过扫描显微镜观察 Ar 离子轰击 si(001) 表面的固体激光外延过程”Aprlied Physecs letlors。

Masamech Yoshimura: "Low coverae,lon ternperature plase of Al overlayes on Si(111).2-7X7 struchune oboerved by scannig tunrelig mecroscapy" Physical Review. B47. (1993)

Masamech Yoshimura：“低覆盖率，Al 覆盖在 Si(111).2-7X7 结构上，通过扫描 tunrelig 微观观察观察到”物理评论。

Takafumi Yao: "Lattice strain in hetero epitaxicl Jilms" Optoelectromis-devicos and tech nology. 5. 37-72 (1991)

Takafumi Yao：“异质外延 Jilms 中的晶格应变”光电设备和技术。

植杉 克也: "STMによるルリコニ表面の構造評価" 電気学会論文誌C. 112. 671-678 (1992)

Katsuya Uesugi：“通过 STM 对 Lurikoni 表面进行结构评估” 日本电气工程师协会交易 C. 112. 671-678 (1992)

Heroaki Nakahara: "Growth processes in moleculan bean eritaxy of sirgl-crystcl Al layers on AlAs" Applied Physics Letlers. 58. 1970-1972 (1991)

Heroaki Nakahara：“AlAs 上的 Sirgl-crystcl Al 层分子豆的生长过程”应用物理快报。