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エピタキシャル成長表面のモルフォロジーと成長機構

外延生长表面的形貌和生长机制

基本信息

批准号：
04227224
负责人：
馬来国弼
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Yokohama City 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

项目摘要

Si(111)表面の7x7超格子構造上にSi膜を成長させ、その表面に形成される原子状ステップ構造を推定し、成長過程における構造組み替え過程の役割を明らかにすることを目的とする。そのために表面からの低速電子回折強度(LEED)の半値幅(FWHM)の入射電子線のエネルギー(Ep)依存性の観測、走査型トネンル顕微鏡(STM)による観察から原子状ステップの構造を調べた。なお、Si膜は基板温度を300℃以下にして成長させた。この条件では、成長初期はエピタキシャル成長するが、成長とともに構造階層化が起こる条件であるので、構造組み替え過程を検討することに適している。高さdoのモノステップのa倍からなる原子状ステップをもつ表面では、それらを介して隣合うテラスからの反射の際に生じる位相差が、2πの整数倍になると回折強度のFWHMが極小になる。位相差は、Ep^<1/2>adoに比例するので、Ep^<1/2>doを変数としてFWHMをプロットしなおすと2πの1/n(nは整数)と整数倍を満足するときにFWHMが極小値をとる。これはn原子ステップ形成を意味する。成長表面から観測したFWHMは成長速度を小さくするほど小さくなること、およびそれを解析すると、2、3原子ステップからなることを見いだした。作製したSi膜のLEEDを観測後に、ステップ構造を直接確認するために、本研究で製作したポータブル式超高真空装置に格納し、STM装置に転送して観察を試みた。しかし、トンネル電流が安定化せず明瞭な像を得る段階に達していない。格納・転送の際に10^<-9>Torr台に真空度が悪くなるために表面が汚染される、あるいは成長温度が低いために表面構造が安定平衡に達していないためである、と考えられる。直接STM装置内で成長させる研究あるいは600℃以上の基板温度で成長させたSi膜のSTM観察を行う必要があり、その準備を行っている。

On the surface of Si (111x7), the Si film is grown on the surface of the 7x7 lattice, and the atomic structure is formed on the surface of the surface. Low-speed electrons return strength (LEED) half-amplitude (FWHM), incident electron beam return strength (LEED) half-amplitude (FWHM), incident electron beam (Ep) dependence, travel-type optical micrometer (STM), scanning electron microscope (STM) to observe the atomic shape of the electron beam. The substrate temperature of Si and Si films is below 300 ℃. In the early stages of growth, the growth conditions are high, the conditions are high, the conditions are high, and the organization is responsible for the process. High do temperature, low temperature, high temperature, high Phase difference, Ep^ & lt;1/2>ado ratios, Ep^ & lt;1/2>do numbers, FWHM numbers, FWHM multiples (n integers), integer multiples (n integers). The formation of the atom means that the atom means the atom. On the surface of growth, the growth rate of FWHM is much higher than that of the control, and that of 2 and 3 atoms. In this study, we use the silicon film to LEED the vacuum device, and the STM device to send the vacuum device to check the test result. It is clear that the current stabilization system is as good as it is possible to achieve the goal. The vacuum temperature of the lt;-9>Torr station is very high, the surface is stained, the growth temperature is low, the surface is stable and balanced, and the temperature is very high. In the direct STM device, the growth temperature is higher than 600C, and the substrate temperature is above 600C. The Si film is required for STM monitoring, and it is necessary to prepare for the operation.