自己組織化構造上の金属細線、金属ドットの作製及び物性

自组装结构金属细线和金属点的制备及其物理性能

• 批准号: 13740388
• 负责人: 木口 学
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740388/
• 关键词: ナノ薄膜; MBE; 金属; 絶縁体; エピタキシャル成長; 金属-絶縁体界面

金属基板上に自己組織化した絶縁体薄膜を成長させ、その上に金属細線、金属ドットを作製するために実験を行った。まず、金属上に制御された絶縁体薄膜を成長させる必要がある。しかしながら、金属と絶縁体では化学結合形態が大きく異なるため、従来、金属上に良質な絶縁体薄膜を作製するのが困難であった。我々は分子線エピタキシー法を用いて、又、金属と絶縁体の格子整合性を考慮することにより、金属上にアルカライハライド、酸化物薄膜を層状にエピタキシャル成長させることに成功した。金属上のアルカリハライド薄膜の成長に関しては、2つの成長様式があることが分かった。格子整合性が良い場合、主軸を45度回転させてアルカリハライドは成長し、格子整合性が悪い場合、Agなどの不活性基板の上では主軸を揃えて成長する事が明らかになった。又、金属・絶縁体界面特有の電子状態を明らかにするため、電子エネルギー損失分光(EELS)、紫外光電子分光(UPS),X線吸収分光(NEXAFS)を行った。EELSから1原子層の薄膜でもバンドギャップはバルクの値から変化する事は無いが、UPSから価電子帯が数eV程度低結合エネルギーシフトしている事が分かった。又、NEXAFSの結果から界面において吸収端前にpre-peakが観測され、バンドギャップ中に新たに金属誘起ギャップ状態(MIGS)が存在する事を明らかに出来た。そして膜厚、偏光依存性NEXAFSの結果からMIGSの侵入長、空間的な広がりを明らかにする事が出来た。

Self-organizing dielectric films on metal substrates are grown, and thin metal wires and metal electrodes are fabricated. It is necessary to prepare dielectric films on metal substrates. It is difficult to make a thin film of good quality insulator on a metal or a metal. The molecular line is used to consider the lattice integration of metal and insulator. The acid film is layered. The growth of thin films on metal is related to the growth of thin films. Lattice conformity is good in case of 45-degree rotation of main axis, and growth is obvious in case of lattice conformity, and growth is obvious in case of upper main axis of Ag inactive substrate. In addition, the electronic state unique to the metal-insulator interface is characterized by electron loss spectroscopy (EELS), ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS), and X-ray absorption spectroscopy (NEXAFS). EELS is a thin film with an atomic layer. It has a low binding capacity of several eV. In addition, the results of NEXAFS show that there is a pre-peak in front of the interface and a new metal-induced state (MIGS) in the interface. The film thickness and polarization dependence of NEXAFS results show that MIGS intrudes into long and short spaces.

项目成果

M.Kiguchi, K.Saiki, A.Koma: "Dynamic and Static Disorder of Alkali Halide Solid Solutions studied by Temperature-dependent Extended X-ray-Absorption Fine Structure"J. Phys. Soc. Jap. (in press).

M.Kiguchi、K.Saiki、A.Koma：“通过温度依赖性扩展 X 射线吸收精细结构研究碱卤化物固溶体的动态和静态无序”J。

Manabu Kiguchi: "Two types of epitaxial orientations for the growth of alkali halide on fcc metal substrates"Physical Review B. 66. 155424 (2002)

Manabu Kiguchi：“碱金属卤化物在 fcc 金属基板上生长的两种外延取向”Physical Review B. 66. 155424 (2002)

Manabu Kiguchi: "Electronic structure of alkali halide-metal interface : LiCl(001)/Cu(001)"Surface Science. 522. 84-89 (2002)

Manabu Kiguchi：“碱金属卤化物-金属界面的电子结构：LiCl(001)/Cu(001)”表面科学。

Manabu Kiguchi: "Atomic and electronic structure of CsBr film grown on LiF and KBr(001)"Surface Science. 523. 73-79 (2002)

Manabu Kiguchi：“在 LiF 和 KBr(001) 上生长的 CsBr 薄膜的原子和电子结构”表面科学。

Manabu Kiguchi: "Hetero epitaxial growth of alkali halide solid solution on GaAs(100)"Journal of Crystal Growth. 237-239. 244-248 (2002)

Manabu Kiguchi：“GaAs(100)上碱金属卤化物固溶体的异质外延生长”晶体生长杂志。