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シンクロトロン放射利用の新しいX線回折法による混晶半導体の構造評価

使用同步辐射的新 X 射线衍射方法评估混合晶体半导体的结构

基本信息

批准号：
60222009
负责人：
菊田惺志
金额：
$ 1.66万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は混晶半導体の結晶構造、界面構造、超格子構造などを新しい各種のX線回折法によって解析することを目的としている。X線回折法としてX線定在波法、X線ロッキングカーブ法とX線表面反射法を試みた。X線強度が必要な実験はシンクロトロン放射を用いた。X線定在波法は、X線が完全に近い結晶で回折を起こしているときに結晶中に形成される定在波を利用して結晶表面付近の構造を決める方法であって、着目する原子から放出される蛍光X線の收量の入射角依存性を用いる。この方法で界面構造をNi【Si_2】/Si(111)についてはじめて解析することができたので、InP(100)面上にLPE法によりエピタキシャル成長させたInGaAsP混晶に応用した。平行配置の二結晶法を用い、InP基板結晶の200反射と400反射のブラッグ角近傍で混晶薄膜から放出されるAs【K_α】蛍光X線とGa【K_α】蛍光X線の收量を測定した。これから【III】族原子とV族原子のスタッキングが界面層を通して正常に連続していることが直接的に観測された。二結晶法の平行配置でロッキングカーブ法によりGaAs-AlAs超格子の構造の成長条件による変化を調べた。基板結晶からの反射と超格子の0次反射の角度差が超格子の平均的な格子定数を与える。RHEEDの鏡面反射強度で制御して作成された【(GaAs)_(5.5)】【(AlAs)_5】で、GaAs層を成長させたのち、時間をおいてから次の層を成長させると、界面の構造に再配列が生じて、時間をおかないときよりも平均的な格子定数が大きくなることが観測された。【(GaAs)_5】【(AlAs)_5】ではこのような効果はみられなかった。結晶表面の最上層の構造は、X線回折法でも結晶表面にすれすれに入射する鏡面反射によってX線の侵入深さを小さくして解析されるが、本研究では結晶を薄くすれば、広角入射で解析が可能であることを実験的に示した。

In this paper, the crystal structure, interface structure and superlattice structure of mixed crystal semiconductor are analyzed by X-ray reflection method. X-ray reflection method: X-ray fixed wave method, X-ray fixed wave method, X-ray surface reflection method. X-ray intensity is necessary to reduce radiation. X-rays are formed in the crystal when the X-rays are completely near the crystal and are folded back. The method of using the wave to determine the structure near the crystal surface is also used to focus on the incident angle dependence of the X-ray yield emitted from the atom. This method is used for the interface structure Ni [Si_2]/Si(111), InP(100) and InGaAsP mixed crystal. In the application of parallel arrangement two-crystal method, the 200 reflection and 400 reflection of InP substrate crystal are measured. The interface layer between the group III atoms and the group V atoms is normally connected to the interface layer. The growth conditions of GaAs-AlAs superlattice structure are adjusted by the parallel arrangement of two crystallization methods. The angle difference between the reflection of the substrate crystal and the zero-order reflection of the superlattice is the average lattice constant. The specular reflection intensity of RHEED is controlled by [(GaAs)_(5.5)][(AlAs)_5]. The GaAs layer is grown at different times. The structure of the interface is rearranged at different times. The average lattice number is measured at different times. [(GaAs)_5][(AlAs)_5] The structure of the uppermost layer of the crystal surface, X-ray reflection method, crystal surface, specular reflection, X-ray penetration depth, analysis, this study, crystal thin layer, angular incidence, analysis, possible, this is the case.