金属ー半導体積層界面の基礎

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準ミクロおよび原子オーダーサイズでの、金属ー半導体界面現象を正確・精密に把握するために、実験と理論とを以下のように複合的、相補的に結合し研究を遂行することを目指し、本年度は特に基礎データの収集を行なった。1.結晶シリコンと種々の金属との反応の初期過程を詳細にわたり正確に調べるため、高速イオン散乱/チャネリング法、種々の電子分光法や電子顕微鏡法・回折法を駆使することにより、結晶原子位置や電子状態の変化の精密な測定を行なうための基礎データを収集した。また、3次元的非破壊分析法の可能性を明らかにしたり、準ミクロ的に金属ーシリコン界面の評価を行なった。2.理論グループは、第一原理からの理論的考察に基づいた、金属ーシリコン界面の電子状態を計算したり、界面の構造安定性を検討するための計算機プログラムの開発を行なった。また、それを利用して、種々の物性値を計算機シミュレーションにより算出した。3.MBE法を用い、GaAs,InGaAsやInP等の化合物半導体と金属との界面反応初期過程を1.とほぼ同様な方法で調べた。また、表面改質の実体とショットキー障壁との関連を明かにした。4.化合物半導体を中心とした種々のショットキー障壁を作製し、その形成機構や物性を調べたり、圧力を印加した場合の電子状態の変化も明かにした。5.金属ー半導体界面の電子状態に対する金属の影響を調べるため、酸化物超伝導体結晶内の金属層と分極性半導体との積層界面におけるスクリーニング効果を伴った電子間相互作用を調べるための基礎実験を行なった。次年度以降は、本年度得た基礎データを基にして、上記の主要な項目に関し、より広範囲の系を対象にし、より精密な研究を行なう予定である。