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Study on the one-dimensional structure of metals on semiconductor surfaces and buried interfaces

半导体表面及埋入界面金属一维结构研究

基本信息

批准号：
16360017
负责人：
TAKAHASHI Toshio
金额：
$ 8.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16360017/
关键词：
x-ray diffraction surface structure buried interface 1D structure semiconductor silicon silver gold 高指数面金属1次元構造 X線回析 STM 金属一次元構造

项目摘要

The surface structure of Si(111)-6xl-Ag was investigated using surface X-ray diffraction techniques at the Photon Factory. By analyzing the CTR scattering intensities along 00 rod, the positions of the Ag and reconstructed Si atoms perpendicular to the surface were determined. The results agreed well with the HCC model proposed for a 3xl structure induced by alkali-metals on a Si(111) substrate. The heights of the surface Ag and Si atoms thus determined show that those surface atoms make little perpendicular displacement when the surface structure changes from Si(111)-√<3>x√<3>-Ag to Si(111)-6xl-Ag by the desorption of the Ag atoms. From the GIXD measurement, the in-plane arrangement of the surface Ag atoms was determined. The results indicate that the Ag atoms move large distances laterally at the phase transition between the 6xl and 3xl structures.Next we studied the structure of Si(111)-5x2-Au using surface X-ray diffraction. The surface structure was analyzed from the measurements of diffraction spots observed by GIXD. The least-squrares fit was done for the three models; Marks and Plass model proposed by transmission electron diffraction (1995) and theoretical models based on the first principles calculations by Erwin (2003) and Riikonen (2005). The results indicate that the most probable model is Erwin's model, but the structural parameters should be modified considerably. Similarly, we studied the Si(111)-5x2-Au structure when the surface is buried with a amorphous silicon layer of about 5 nm thickness. We could clearly observe some diffraction spots from the buried interface. The CTR scattering intensity distributions observed were consistent with those calculated for Erwin's model.

在Photon Factory使用表面X射线衍射技术研究Si（111）-6xl-Ag的表面结构。通过分析沿着00棒的CTR散射强度，确定了Ag和重构Si原子垂直于表面的位置。结果与提出的碱金属在Si（111）衬底上诱导的3xl结构的HCC模型一致。由此测定的表面Ag和Si原子的高度表明，当表面结构由Si（111）-x-Ag转变为Si（111）-6xl-Ag时，这些表面原子几乎没有垂直位移<3><3>。从GIXD测量，确定表面Ag原子的面内排列。结果表明，Ag原子在6xl和3xl结构之间的相变中横向移动了很大的距离。接下来，我们利用表面X射线衍射研究了Si（111）-5x2-Au的结构。通过GIXD观察到的衍射斑点的测量来分析表面结构。对三种模型进行最小二乘拟合;由透射电子衍射（1995）提出的Marks和Plass模型以及基于Erwin（2003）和Riikonen（2005）的第一性原理计算的理论模型。结果表明，最可能的模型是欧文模型，但结构参数应作较大修改。类似地，我们研究了当表面用约5 nm厚的非晶硅层掩埋时的Si（111）-5 x2-Au结构。我们可以清楚地观察到一些来自掩埋界面的衍射斑点。观察到的CTR散射强度分布与Erwin模型计算的一致。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Structure of the oxidized 4H-SiC(0001)-3x3 surface

氧化 4H-SiC(0001)-3x3 表面的结构

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Surf. Sci. 601
影响因子：
0
作者：
W.Voegeli;K.Akimoto;T.Urata;S.Nakatani;K.Sumitani;T.Takahashi;Y.Hisada;Y.Mitsuoka;S.Mukainakano;H.Sugiyama;X.Zhang;H.Kawata
通讯作者：
H.Kawata

Structure of the oxidized 4HSiC(0 0 0 1)-3 3 surface

DOI：
10.1016/j.susc.2006.11.048
发表时间：
2007-02
期刊：
Surface Science
影响因子：
1.9
作者：
W. Voegeli;K. Akimoto;T. Urata;S. Nakatani;K. Sumitani;Toshio Takahashi;Y. Hisada;Yoshihito Mitsuoka;S. Mukainakano;H. Sugiyama;Xiaowei Zhang;H. Kawata
通讯作者：
W. Voegeli;K. Akimoto;T. Urata;S. Nakatani;K. Sumitani;Toshio Takahashi;Y. Hisada;Yoshihito Mitsuoka;S. Mukainakano;H. Sugiyama;Xiaowei Zhang;H. Kawata

Structural study of Si(111)-6×1-Ag surface using surface x-ray diffraction

利用表面 X 射线衍射研究 Si(111)-6×1-Ag 表面的结构

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Surf. Sci. (印刷中)
影响因子：
0
作者：
K.Sumitani;K.Masuzawa;T.Hoshino;R.Yoshida;S.Nakatani;T.Takahashi;H.Tajiri;K.Akimoto;H.Sugiyama;X.Zhang;H.Kawata
通讯作者：
H.Kawata

Structural study of Si(111)-6x1-Ag surface using surface x-ray diffraction

使用表面 X 射线衍射研究 Si(111)-6x1-Ag 表面的结构

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Surf. Sci. (印刷中)
影响因子：
0
作者：
K.Sumitani;K.Masuzawa;T.Hoshino;R.Yoshida;S.Nakatani;T.Takahashi;H.Tajiri;K.Akimoto;H.Sugiyama;X.Zhang;H.Kawata
通讯作者：
H.Kawata

Structure of the Si(113) surface studied by X-ray diffraction

X 射线衍射研究 Si(113) 表面结构