ファンデアワールス相互作用によるヘテロエピタキシャル成長と界面構造の解明

阐明范德华相互作用引起的异质外延生长和界面结构

基本信息

批准号：
05211206
负责人：
小間篤
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,ファンデアワールスで結合界面を利用した単結晶ヘテロエピタキシャル成長における初期過程を,走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて解明することを目的としている。我々は層状物質の劈開面の様に,活性なダングリングボンドが現れないファンデアワールス表面上に,別の層状物質をヘテロ成長させるときには,50%以上の格子不整合があっても良好なエピタキシャルが可能であることを明らかにしてきた。このような系では極めて急峻なファンデアワールス界面を介して,格子間隔の異なる2種の物質が接した構造が実現できるため,走査トンネル顕微鏡像には,モアレタイプの変調構造が明瞭に現れる。モアレ変調構造には,エピタキシャル超薄膜の格子間隔の微小なずれや,基板結晶に対する結晶軸の微小な回転が著しく強調されて現れるので,これを利用することにより,エピタキシャル超薄膜中の局所歪みに関する知見を得ることができる。本研究では,2H-MoS_2基板上に,成長温度を種々に変えてMoSe_2超薄膜をエピタキシャル成長させ,STMの変調構造の観測を行った。その結果,温度520℃で成長したエピタキシャルでは,0.71%の格子間隔の局所的変動が15.8%に,また,0.24°の結晶軸の局所的回転が6°にそれぞれ強調されてモアレ変調に見えることが判明した。モデル計算との比較により,上述のモアレ変調構造を利用した評価法を用いれば,エピタキシャル膜中の格子間隔並びに結晶軸の,約10nmごとの超局所的変動を,それぞれ0.1%,0.01°の精度で調べられることが明らかになった。

这项研究旨在使用扫描隧道显微镜（STM）在范德华中使用键界面（STM）阐明单晶杂质界面的初始过程。我们已经证明，即使在范德华表面上的另一种分层材料的异质材料的异质化时，也可能发生良好的外延，即使没有主动的悬挂键，例如分层材料的裂解表面。在这样的系统中，可以通过极陡峭的范德华界面实现两种具有不同晶格间距的材料，并且在扫描隧道显微镜图像中可以清楚地看到Moire型调制结构。 Moire调制结构表现出对外延超薄膜的晶格间距的小偏差以及相对于底物晶体的较小旋转的较小偏差，并且通过这种情况，可以获得有关外延超层膜中局部失真的知识。在这项研究中，在各种生长温度下的2H-MOS_2底物上，超薄MOSE_2膜在2H-MOS_2底物上生长，并观察到STM的调节结构。结果表明，在520°C温度下生长的外延，晶格间距的局部变化0.71％被强调为15.8％，并且晶体轴的局部旋转分别强调为6°，并出现Moire调节。与模型计算的比较表明，使用上述的Moire调制结构，可以分别以0.1％和0.01°的精度来检查外延膜中晶格间距和晶体轴的近距离变化。