超高分解能暗視野STEMを用いた非晶質半導体の金属媒介結晶化の原子直視的研究

使用超高分辨率暗场 STEM 对金属介导的非晶半导体结晶进行直接原子研究

• 批准号: 10136216
• 负责人: 田中 信夫
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10136216/
• 关键词: 暗視野STEM; 非晶質半導体; ゲルコニウム; 原子直視視察; 金属媒介結晶化

太陽電池に代表されるように、非晶質半導体に最近注目が集まっている。結晶性半導体と金属との間に“シリサイド問題″があるのと同様、非晶質半導体とそれに接する金属の間にも“金属媒介の低温結晶化″という問題がある。この問題は非晶質半導体からの導線の接触抵抗の変化という実用的な面のみならず、非晶質→結晶質への相変態という観点からも興味深い問題を提供する。しかしこれまでの研究では結晶化がおこる界面の1個1個の原子の動きを追跡していないため、明確な結論が得られていなかった。本研究では、大角度散乱電子検出暗視野走査透過電子顕微鏡法(HAADF-STEM)を用いて、金属に媒介された非晶質→結晶相変態を1個の原子レベルで追跡し、相変態のメカニズムを明らかにすることを目標にする。上記の目標を達成するために平成10年度行ったことは、(1)a-Si-V、a-Si-Ti半導体-金属スパッタリング膜の作製とそのHAADF-STEM観察、および(2)超高真空蒸着法によるAu/a-Ge/MgO試料の作製と昇温による結晶化の原子直視TEM観察である。まず(1)については、非晶質半導体を動的に暗視野像観察する準備として、米国オークリッジ国立研究所の300kVの加速電圧のHAADF-STEM装置を使用し、非晶質Si中のVクラスターの可視化とそれを用いてのSi-V膜の金属-絶縁体相転移のメカニズムの解明を行った(2)については非晶質半導体の金属媒介結晶化の研究のために、a-GeをAuクラスターの存在下で昇温によって結晶化させ、その過程をTEMで原子直視動的観察した。その結果、80°Cで結晶化が始まり、Geの結晶化領域はD=1.6程度のフラクタル図形で示し、最終的にAu_4Geとc-Geからなるきのこ状の粒子ができることを確認した。

The solar cell represents the power supply, and the amorphous semi-conductor has recently paid attention to the collection of electricity. The results show that the crystallization of crystalline semi-metallic alloy is the same, and that of amorphous semi-metallic alloy is the same, while that of amorphous semi-metallic alloy is the same as that of amorphous semi-metallic alloy. The problem is that the contact resistance of the amorphous semi-solid contact line is different from that used in the chemical equipment, and the amorphous alloy is used to analyze the phase distribution of the amorphous alloy. In the interface of one atom and one atom, we use one atom to track each other, and clearly discuss the results of the experiment. In this study, large-angle scattered electrons are located in the dark field. Through the use of computer microanalysis (HAADF-STEM), metal media are used to analyze the crystal phase of amorphous alloys. One atom is sensitive to each other, and the phase is sensitive. The purpose of this paper is to improve the performance of Pingcheng in 10 years. (1) a-Si-V, a-Si-Ti semi-solid-metal alloy film is used for HAADF-STEM observation, and ultra-high vacuum steaming method is used for Au/a-Ge/MgO material preparation. Temperature measurement results show that atoms look directly at TEM observation devices. The main contents of this paper are as follows: (1) the use of the 300kV accelerator HAADF-STEM device of the National Research Institute of the United States, the camera camera, the camera, the camera, In amorphous Si, the thin film of Si-V film is used to study the crystallization of amorphous semicrystalline metal media. (2) the crystallization of amorphous semicrystalline metal media is studied in the presence of temperature temperature measurement, a-Ge temperature measurement, and the detection of atomic direct motion in TEM. The results of the experiment, the beginning of crystallization at 80 °C, the field of crystallization of the Ge with a degree of 1.6, the shape of the Au_4Ge, the c-Ge, the particles in the shape of the particles, and the confirmation of the particles.

项目成果

N.Tanaka et al.: "HAADF-STEM of SRO in Ni-19.5% Moalleys" Proc.14th Int.Cong.E.M.615-616 (1998)

N.Tanaka%20et%20al.:%20"HAADF-STEM%20of%20SRO%20in%20Ni-19.5%%20Moalleys"%20Proc.14th%20Int.Cong.E.M.615-616%20(1998)

N.Tanaka, J.J.Hu N.Baba: "An on-line correction method of defoans an astigmetism in HAADF-STEM" Ultramicroscopy. (印刷中). (1999)

N.Tanaka、J.J.Hu N.Baba：“HAADF-STEM 中散光的在线校正方法”超显微镜（1999 年出版）。