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表面科学的手法によるニホウ化マグネシウム超薄膜の作成とその超伝導特性の研究

利用表面科学方法制备超薄二硼化镁薄膜并研究其超导性能

基本信息

批准号：
04J06746
负责人：
白澤徹郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までに低温LEED装置の開発と改良を完成させたため、ニホウ化マグネシウムの超薄膜を作成する基板として、SiC(0001)表面を用いた実験を行った。SiC(0001)表面はニホウ化マグネシウムとの格子不整合が約1%であることから、超薄膜作成の良い基板となることが予想される。まずSiC(0001)表面を清浄化するために、水素ガスを用いた表面エッチングと、窒素雰囲気中での高温アニールを行った。その結果SiC(0001)表面上にシリコン酸窒化超薄膜がエピタキシャル成長することを見出した。この結果はSiC-MOSデバイスで問題となっている絶縁膜/SiC界面の高欠陥密度の解消のために、非常に重要な役割を果たすことが期待されたため、このシリコン酸窒化超薄膜の物性評価を行った。このシリコン酸窒化超薄膜の構造はLEEDによる動力学的解析によって明らかにすることができた。1原子層のSiOとSiNが積層する非常に興味深い構造であることが分かった。非常に重要なことに、このシリコン酸窒化超薄膜にはダングリングボンドがなく、さらにSiC(0001)との界面は原子レベルで急峻であることが明らかになった。また、STMを用いたトンネル分光によって、約9eVのバンドギャップを持つことが明らかになった。電子構造は放射光施設(高エネルギー研究機構)において行った光電子分光実験によって明らかにした。今回の研究で発見したシリコン酸窒化超薄膜がSiC-MOSデバイスの高性能化にむけ重要な役割を果たすだけでなく、学術的にも広い領域にわたって非常に興味深いものであることが期待されたため、これらの結果をまとめ、Physical Review Letters誌に投稿し、掲載受理された。

In the past year, the development of low-temperature LEED devices has been improved, and the ultra-thin film of SiC(0001) has been prepared. SiC(0001) is a thin film made of SiC (0001). The surface of SiC(0001) is cleaned, and the surface of SiC (0001) is heated. As a result, SiC(0001) thin films were grown on the surface of SiC. The results show that the SiC-MOS film has a high density at the interface of SiC and a high density at the interface of SiC. The structure of the thin film is analyzed by LEED dynamics. 1. SiO2 and SiN layers are very interesting and deep structures. It is very important that the interface between SiC(0001) and SiC(0001) is very sharp. The STM is used to produce spectral light, which is about 9eV. Electronic structures are designed to emit light (high-tech research institutions). In the present study, we found that SiC-MOS thin films are very important for high performance, and the results are expected to be submitted to Physical Review Letters.