S及びSe処理Gap、InP表面のSTM、STSによる表面電子状態の研究

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III-V族化合物半導体は高速デバイスや光デバイスへの応用が期待されているが、表面が不安定なために、充分応用されてないのが現状である。この表面の不安定性を解明するためには、それらの清浄表面や硫黄、セレンによって安定化された表面の表面構造や電子状態を原子レベルで解明する必要がある。以上の観点から、本研究ではGap(001)及びInP(001)表面の表面原子配列を走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて詳細に調べるとともに、硫黄で安定化した表面の原子配列についても研究を行い、以下の結果を得た。(1)清浄Gap(001)表面は(4x2)構造を持ち、4倍周期は2つのGaダイマーと2つのGaダイマーの欠損からなり、[-1,1,0]方向に並んでいることを見いだした。叉、2倍周期は[1,1,0]方向に周期を持ち、1倍周期がずれることによりc(8x2)構造をとっていることも明らかにした。(2)450℃でH_2Sを60L吸着させると表面は(1x2)構造に変化した。この構造は硫黄がGaダイマーに吸着し、2倍構造が[1,1,0]方向に形成されることを見いだした。(3)InP(001)も清浄表面では(4x2)構造をとるが、GaP(001)と異なり、4倍周期は3つのInダイマーと1つのInダイマーの欠損からなることを見いだした。以上の結果は現在Applied Physics Letters誌に投稿中である。