ヘテロ成長におけるローテーショナル・ツイン生成機構の解明とその制御

异质生长中旋转孪晶产生机制及其控制的阐明

• 批准号: 05211208
• 负责人: 筒井 一生
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05211208/
• 关键词: ヘテロエピタキシー; ローテーショナル・ツイン; 双晶; 弗化物; CaF_2; シリコン; X線CTR法

(111)面方位上のヘテロエピタキシャル成長におけるローテーショナルツインの制御をCaF_2/Si中心に検討を進め、昨年度開発したツインを抑制する2段階成長の機構の詳細な検討を進め、さらにこの方法で得られたヘテロ界面の構造に関する知見を得た。2段階成長法によるツインの抑制は、低温で形成する初期成長層の層厚が約8分子層程度の厚さがないと効果がないことがわかっていた。これは、初期層がこれより薄い場合は、成長初期にはツインがないタイプA成長であるものが、2段階目の高温成長に入る前の昇温時にその方位がツインのタイプBに回転するためであることを明らかにした。さらに、2段階成長の温度を逆転する逆2段階成長の実験から、タイプA成長がタイプB成長にたいして準安定状態であることを示した。また、X線CTR法を用いて、従来法でツインを生じたヘテロ界面と2段階成長で形成したツインの無いヘテロ界面の原子面間隔の観測から、前者ではFが一層欠落した原子配列をもった界面構造を形成していると結論した。これより、界面を高温で形成する従来法では、界面形成時にFの離脱が起こることによってツインとなるタイプB方位の安定な界面を形成するが、これを低温で形成する2段階成長の場合にはFの離脱は起こらずCaF_2のストイキオメトリーを保った状態で安定なタイプAの界面を形成するというモデルを提示した。

(111)A detailed analysis of the structure of the two-stage growth mechanism in the CaF2/Si center was carried out. The thickness of the initial growth layer is about 8 molecular layers. In the early stage of growth, the orientation of the first and second stage of growth before the high temperature and temperature rise is different. The temperature of two-stage growth is reversed. The temperature of two-stage growth is reversed. The temperature of two-stage growth is reversed. The X-ray CTR method is used to measure the atomic plane spacing of the interface, and the X-ray CTR method is used to determine the atomic plane spacing of the interface, and the X-ray CTR method is used to determine the atomic plane spacing of the interface. When the interface is formed at A high temperature, the interface is formed at a low temperature, and the interface is formed at a stable position. When the interface is formed, the interface is formed at a stable position. When the interface is formed at a low temperature, the interface is formed at a stable position.

项目成果

N.S.Sokolov,T.Hirai,K.Kawasaki,T.Ohmi,K.Tsutsui,S.Furukawa,I.Takahashi,Y.Itoh and J.Harada: "Sm^<2+> Photoluminescence and X-ray Scattering Study of A- and B-type Epitaxial CaF_2 Layers on Si(111)" Jpn.J.of Applied Physics. (発表予定). (1994)

N.S. Sokolov、T. Hirai、K. Kawasaki、T. Ohmi、K. Tsutsui、S. Furukawa、I. Takahashi、Y. Itoh 和 J. Harada：“Sm^<2+> 光致发光和 X 射线散射研究Si(111) 上的 A 型和 B 型外延 CaF_2 层”Jpn.J.of 应用物理学。（待提交）。(1994)

S.Ohmi,K.Tsutsui,and S.Furukawa: "Study of Epitaxial Growth of Rotational-Twin-Free CaF_2 Films on Si(111)" Jpn.J.of Applied Physics. (発表予定). (1994)

S. Ohmi、K. Tsutsui 和 S. Furukawa：“Si(111) 上旋转孪晶自由 CaF_2 薄膜的外延生长研究”Jpn.J.of 应用物理学（即将发表）。