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メゾスコピック構造形成過程におけるフリーラジカルのネットワーク化と構造緩和

介观结构形成过程中的自由基网络和结构松弛

基本信息

批准号：
05237227
负责人：
馬来国弼
金额：
$ 1.28万
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05237227/
关键词：
Si低温エピタキシー薄膜成長 RHEED振動表面構造 STM

项目摘要

真空蒸発で作成したSiフリーラジカルを7x7超格子構造を示すSiウエハーの(111)表面上に凝集させながら,その構造形成過程及び表面の構造形成を観測するための超高真空装置を整備した。そのために,高速反射電子回折(RHEED)強度を高感度ビデオカメラで撮影し,1/30秒のオーダの時間分解できるビデオディスクレコーダに記録し,その後に成長表面を超高真空走査型トンネル顕微鏡(STM)で観察できるようにした。成長初期にはエピタキシャル成長するが,成長とともに構造が不均質化してアモルファス構造に変化する条件(基板温度300℃以下)でSi薄膜を成長させ,RHEED強度の観測及びSTM像を観察して,次の結果を得た。ア.(0,0)スポットのRHEED振動が成長とともに減衰し,構造が不均質化することが確認できた。イ.(1/2,0)スポットのRHEED振動は,1バイレイヤー(厚さ0.31nm)の厚さに相当する薄膜が成長した後に観測され,局所的に2_x2構造形成を示すSTM像が得られた。また,50nmの厚さのSi薄膜を成長させた後に900℃でアニールし,アニール前後の各表面のSTM像を観察した結果,2〜4バイレイヤーの高さをもつアモルファス構造が1〜3バイレイヤーの高さのステップ構造とテラス上は7x7構造が表面に形成されていることを確かめた。以上の結果より,次年度以降,成長の各段階でのRHEED図形の変化とSTM像の観察から,成長中及び後の構造形成過程の詳細を原子レベルで検討すことが可能になった。

Vacuum evaporation to create a Si layer 7x7 lattice structure on the Si layer (111) surface aggregation, structure formation process and surface structure formation test equipment High sensitivity, high speed reflection electron backscattering (RHEED) intensity, 1/30 second time resolution, high speed reflection electron backscattering (RHEED) intensity, 1/30 second time resolution, high speed reflection electron backscattering (RHEED) intensity, 1/30 second time resolution, 1/30 second time resolution, 1 second time resolution, 1/30 second time resolution, 1 second time resolution, 1/30 second time During the initial stage of growth, the Si thin film was grown under different conditions (substrate temperature below 300℃), and the RHEED intensity and STM image were measured.ア. (0, 0) The RHEED vibration of the structure increases and decreases, and the structure becomes heterogeneous and confirms.イ. (1/2,0) The RHEED vibration of the substrate was measured and the STM image of the substrate was obtained after the film was grown with a thickness of 0.31 nm. The STM images of the Si film with a thickness of 50nm were observed at 900℃ before and after the film was grown. As a result, the structure of the Si film with a thickness of 2 ~ 4 nm was 1 ~ 3 nm, and the structure of the Si film with a thickness of 7 × 7 was formed. As a result of the above, the following year, the evolution of RHEED shapes at various stages of growth and STM images are observed, and the detailed atomic evolution of structural formation processes during and after growth is discussed.