走査トンネル顕微鏡/反射高速電子線回折複合評価装置による結晶成長過程の研究

利用扫描隧道显微镜/反射式高速电子衍射复合评价装置研究晶体生长过程

• 批准号: 03243225
• 负责人: 八百 隆文
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hiroshima 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03243225/
• 关键词: 結晶成長過程; 走査トンネル顕微鏡; 反射高速電子線回折; 分子線エピタキシ-; ガスリ-ス分子線エピタキシ-

分子線エピタキシ結晶成長過程を実時間で観察するために、動的RHEED観察装置を開発し、AlのAlAs(100)表面上へのエピタキシプロセス、ZnSe,ZnteのMBEあるいはALEによるホモエピタキシ過程を詳細に観察し、結晶成長機構が成長層厚とともに変化していく様子、格子歪緩和過程の様子、格子不整転位の発生とその結晶成長過程への影響等を明らかにした。注目すべき製果としては、(1)AlAs(100)面がAs安定化面の場合には、Alの結晶構造は最初の2〜3層までは体心正方格子(bodyーcentered tetragonal)を形成し、格子歪緩和とともに面心立方格子(fcc)に構造相を起こすこと、また、この臨界膜厚はGa安定化面では1〜2層となること、(2)GaAs(100)上にAlAs/Al/AlAsの半導体/金層/半導体の積層構造のエピタキシ成長が可能であること,(3)ZnTe,ZnSe等のIIーVI族化合物半導体のMBE,ALE過程のRHEED強度および強度振動の位相は、表面ストイキオメトリ-と強い相関があり、RHEED強度あるいは強度振動の位相を用いて表面ストイキオメトリ-評価が可能であること、(4)ZnSe,ZnTeのMBE/ALE成長過程について、前駆状態を考慮した現象論的モデルを基に結晶成長における表面過程をシミュレイションし、RHEEDの過渡変化の解析から得られた実験結果とよい一致を示し、IIーVI族化合物のMBE/ALE成長過程の理解をしたこと、である。また、現有のSTMにRHEEDを取り付けたSTMーRHEED族合評価装置を開発し,Arスパッタにより非晶質化したSi(100)表面の固体エピタキシ過程,Si(III)面上でのAl吸着構造(√3×√3-Al)の原子配列の解明を、STMを駆使して行った。

The crystal growth process of molecular wires was observed in time, and the RHEED observation device was developed. The crystal growth mechanism was observed in detail. The growth layer thickness was changed. The lattice relaxation process was studied. The influence of lattice irregularity on the growth and crystallization process is also discussed. Note: (1)AlAs(100) plane and As stabilizing plane, Al crystal structure, initial 2 ~ 3 layers, body-centered square lattice (2) AlAs/Al/AlAs semiconductor/gold/semiconductor multilayer structure on GaAs(100)(3) RHEED intensity of MBE,ALE process of ZnTe,ZnSe, etc. II-VI compound semiconductor phase inversion, surface temperature variation, strong correlation, RHEED intensity, phase inversion of intensity vibration, surface temperature variation, evaluation, possibility,(4) MBE/ALE growth process of ZnSe,ZnTe, etc. The analysis of the transition of RHEED is consistent with the results of the previous phenomenological analysis of the MBE/ALE growth process of II-VI compounds. In addition, the STM RHEED family evaluation device has been developed, and the amorphous Si(100) surface solid phase separation process has been carried out. The atomic arrangement of Al adsorption structure (√3×√3-Al) on Si(III) surface has been clarified and STM has been carried out.

项目成果

八百 隆文: "Lattice strain in heteroepitaxial films" Optoelectronicsーdevices and Technologies. 5. 37-72 (1991)

Takafumi Yao：“异质外延薄膜中的晶格应变”光电器件和技术 5. 37-72 (1991)。

大柳 宏之: "Ge/Si monolayer superlattices on Si(100)studied by surfaceーsensitive XAFS" Xーray Absorption Fine Structure. 238-241 (1991)

Hiroyuki Oyanagi：“通过表面敏感 XAFS 研究 Si(100) 上的 Ge/Si 单​​层超晶格”X 射线吸收精细结构。238-241 (1991)

八百 隆文: "Lattice strain in heteroepitaxial layers" Proceedings of Symposium/Workshop on Surface Physics(Gordon and Beach). (1992)

Takafumi Yao：“异质外延层中的晶格应变”表面物理学研讨会/研讨会论文集（戈登和比奇）（1992）。

中原 宏明: "Growth processes in molecular beam epitaxy of single crystal Al layers on ALAs" Applied Physics Letters. 58. 1970-1972 (1991)

Hiroaki Nakahara：“ALA 上单晶 Al 层的分子束外延生长过程”《应用物理快报》58。1970-1972 (1991)。

八百 隆文: "Dynamical behaviors of reflection hihgーenergy electron diffraction during molecular beam epitaxy and atomic layer epitaxy of IIーVI compounds" Applied Surface Science. (1992)

Takafumi Yao：“II-VI 化合物分子束外延和原子层外延过程中反射高能电子衍射的动态行为”应用表面科学（1992）。