低速アルカリイオン散乱による半導体表面超構造の解析

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有力な表面構造解析法のひとつである、直衝突低速アルカリイオン散乱法を用いて、Si(111)表面の金属誘起超構造について研究を実施した。概要は以下の通りである。1.実験装置の整備 :【Na^+】イオンビーム(エネルギー;500〜1000eV)の入射角、方位角、散乱角等の操作を計算機制御することにより、測定の迅速化を実現した。これにより、例えば照射角依存を0°〜90°の範囲で約3分間で測定可能となった。2.Si(111)7×7表面上のpb膜:まづ、Si(111)面上にエピタキシャル成長したpb(111)膜についての実験から、【Na^+】イオンビームがpb原子で散乱される際のシャドーコーンを実験的に決定し、次にこの結果を用いて 【√!3】×【√!3】pb構造についての実験結果を解析し、その原子配列モデルを導いた。3.Si(111)7×7表面上のAu膜:Au吸着により誘起される2種類の超構造、【√!3】×【√!3】-Auと6×6-Auについて【Na^+】イオン散乱実験を行った。その結果、両者の近距離の原子配列構造は互いに類似していること、及び、6×6-Auについては6倍長周期に対応する長距離の秩序が存在すること等が見出された。4.新しい実験計画の検討:前述の実験と並行して、新しい形式の装置の設計を行った。これは、散乱された希ガス中性原子のエネルギーを飛行時間法により測定するためのものであり、この方式は原理的に多くのすぐれた特長を有することが予測されるので早急に実現すべく、現在、その概略設計を完了した段階である。