表面超構造制御原子層エピタキシ-のためのフリーラジカルの作製

用于表面超结构控制原子层外延的自由基的制备

• 批准号: 07217212
• 负责人: 松波 弘之
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kyoto 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07217212/
• 关键词: 表面超構造; メチルラジカル; シリコンカーバイド; ガスソース分子線; ヘテロエピタキシャル成長

本研究では、メゾスコピック構造を形成するために、半導体表面超構造の制御に有用な役割を果たすフリーラジカルの作製法の確立と、その役割を明確にするための化学種の同定や表面化学反応の解明を行い、結晶成長過程を原子レベルで制御することを目指した。広禁制帯幅半導体として期待されている立方晶シリコンカーバイド(3C-SiC)の結晶成長に着目し、1]有用なフリーラジカル作製とその制御、2]表面超構造変化の動的解析、3]成長素過程の解明、の各研究課題を中心に研究を遂行した。ガスソース分子線成長装置において、生成されたメチルラジカル(CH_3)をしきい値イオン化質量分析法で定量的に解析し、その量を10^9〜1011cm^<-3>の範囲で制御できることを明らかにした。Si表面の極薄SiC層形成過程(炭化過程)における表面超構造の推移を高速反射電子線回折法を用いてその場観察し表面反応の素過程を明らかにした。得られた鏡面SiC層上への単結晶SiCのヘテロエピタキシャル成長において、原料流量の最適化により、原子層レベルで平坦な成長層が得られた。成長中の表面超構造と結晶成長過程との関連について検討し、二次元成長が支配的であることを明らかにするとともに、原子層レベルでの成長制御の可能性を示した。

This study で は, メ ゾ ス コ ピ ッ を ク structure formation す る た め に, semiconductor surface ultra structure の suppression に useful な "を cut fruit た す フ リ ー ラ ジ カ ル の way の established と, そ の" を clear cut に す る た め の with や surface chemistry of the chemistry of の 応 の interpret を line を atomic レ い, crystal growth process ベ ル で す system initiates a る こ と を refers し た. Hiroo banned 帯 of semiconductor と し て expect さ れ て い る cubic シ リ コ ン カ ー バ イ ド (3 c - SiC) の crystal growth に し, 1] useful な フ リ ー ラ ジ カ ル cropping と そ の suppression, 2] surface ultra structure variations の dynamic process of parsing, 3] growth hormone の uttered, の を carries out the research topic を center に studies し た. ガ ス ソ ー ス molecular line growth device に お い て, generate さ れ た メ チ ル ラ ジ カ ル (CH_3) を し き い numerical イ オ ン で quantitative analytical し に quality analysis, そ の を 10 ^ 9 ~ 1011 cm ^ 3 > < - の van 囲 で suppression で き る こ と を Ming ら か に し た. の extremely thin SiC layer formation on the surface of Si process (carbonization process) に お け る surface ultra structure の goes を high-speed reflection electron line back to Mr. を with い て そ 観 examine し の field on the surface of the 応 の element process を Ming ら か に し た. Have ら れ た mirror on SiC layer へ の 単 crystalline SiC の ヘ テ ロ エ ピ タ キ シ ャ ル growth に お い て, raw material flow の optimization に よ り, atomic layer レ ベ ル で flat な growth have が ら れ た. Growth と の surface ultra structure of crystal growth process と の masato even に つ い て 検 beg し, secondary yuan growth が dominate で あ る こ と を Ming ら か に す る と と も に, atomic layer レ ベ ル で の growth suppression を の possibility in し た.

项目成果

H. Matsunami: "Quantitative Analysis for CH3 Radicals in Low-Temperature Growth of 3C-SiC on Si(001) Clean Surface" Japanese Journal of Applied Physics. 34. L1117-L1120 (1995)

H. Matsunami：“在 Si(001) 清洁表面上低温生长 3C-SiC 时 CH3 自由基的定量分析”日本应用物理学杂志。

H. Matsunami: "Low-temperature heteroepitaxial growth of cubic SiC on Si using hydrocarbon radicals by gas source molecular beam epitaxy" Journal of Crystal Growth. 150. 934-938 (1995)

H. Matsunami：“通过气源分子束外延使用烃基在 Si 上低温异质外延生长立方 SiC”《晶体生长杂志》。