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原子直視観察HAADF-STEM法によるSiGe中の自己拡散と点欠陥反応の研究

利用直接原子观察HAADF-STEM方法研究SiGe中的自扩散和点缺陷反应

基本信息

批准号：
15760005
负责人：
山崎順
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760005/
关键词：
SiGe HAADF-STEM 積層欠陥 Ge偏析原子直視観察 EELS HRTEM Ti Si(100)面欠陥点欠陥自己拡散

项目摘要

HAADF-STEM法(high angle annular dark field - scanning transmission electron microscopy)により、Si_<1-x>Ge_x{111}積層欠陥の原子配列構造の観察に初めて成功した。この構造は従来のHRTEM(high resolution transmission electron microscopy)では分解能の不足により観測不可能であったが、従来から推測されていた剛体球モデルによる原子配列構造が現実に形成されていることを明らかにした。さらに、実験像と計算機シミュレーションとの詳細な比較により、欠陥部分にGe原子が周りよりも高い濃度で含まれる原子サイトが存在することを見出した。この構造はEELS(electron energy loss spectroscopy)やEDS(Energy dispersive X-ray spectroscopy)といった電子顕微鏡付随の他の分析手法によって検出することは困難であり、本手法の特長を最大限に生かした成果である。また、実際のデバイス材料への応用が期待されるTi/Si_<1-x>Ge_x/Si(100)系についてもHRTEMとEELSによる複合解析を行い、熱処理条件と反応生成物およびその構造の比較により、反応に寄与するSi, Ge, Ti原子の拡散と反応を明らかにした。上記の成果により、半導体中でのGe原子の拡散および反応挙動に関する情報・知見を得た。

HAADF-STEM (high angle annular dark field-scanning transmission electron microscopy) was used to investigate the <1-x>atomic alignment structure of Si_ Ge_x{111} layers. The structure is based on HRTEM(high resolution transmission electron microscopy), which is impossible to detect due to insufficient decomposition energy. In addition, the detailed comparison of Ge atoms in different parts of the computer shows that Ge atoms exist in different concentrations. The structure of this paper is composed of EELS(electron energy loss spectroscopy), EDS(Energy dispersive X-ray spectroscopy) and electron microscope. In this paper, the application of Ti/Si_<1-x>Ge_x/Si(100) system in HRTEM and EELS is expected. The composite analysis is carried out. The heat treatment conditions are compared with the structure of Si, Ge and Ti atoms. The results of the above study provide information and insight into the dispersion and anti-vibration of Ge atoms in semiconductors.