ドーパントイオン照射による表面ナノ改質その場計測

掺杂离子辐照表面纳米改性的原位测量

• 批准号: 18810032
• 负责人: 神岡 武文
• 金额: $ 0.89万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18810032/
• 关键词: ナノ表面界面; ビーム応用

本研究の目的は、リン(P)等のドーパントイオン照射によるシリコン(Si)表面の改質素過程を、リアルタイムに計測するジステムの実現である。このためには、(1)リアルタイムに走査型トンネル顕微鏡(STM)で観察する精度、および(2)試料の表面処理の双方の技術向上が重要である。本年度は当初、主に(2)に関して、水素終端処理を真空中で実施するための機構の作製を計画しており、懸念だった試料表面近傍における分子状ガスの分解手法や、安全に実験室環境構築の検討を進めた。予算の都合上、実際の作製まで達成しなかのたが、その代わり、(2)と共に柱となる(1)に関して大幅な進展があった。ドーパントを含む液体金属イオン源(LMIS)から引き出されるイオンビームは低輝度であり、イオン源の寿命も比較的短い。このため、そのLMISの短寿命の範囲内で、STM探針と試料表面の間の極小領域にイオンビームを確実に照準することが困難であった。ドーパントイオン照射過程のリアルタイムSTMT察には、短時間で正確なイオンビーム照準と、その後のできるだけ速やかなSTM観察への移行が必要である。そこで、新たなイオンビーム照準システムを開発した。本システムは、吸収電流像(AEI)表示ユニット(イオンビームを走査して被照射物に流れる吸収電流の大小を二次元マッピングし、イオン照射領域を可視化する機構)と、仮標的(アライメントマークを備えた金属板で、イオンビームの照準と、その照準中の観察試料へのイオン入射の遮蔽を担う機構)の2つにより構成される。これにより短時間で正確なイオンビーム照準調整の手順を確立した。実際、Si(111)-7×7表面への5keV-Pイオンビーム照射過程の連続STM像の取得を、ほぼ100%の成功率にまで改善し(従来の20-30倍)、水素終端表面における観察技術に関する準備を整えることができたといえる。

The purpose of this study is to investigate the process and measurement of surface quality improvement of silicon (Si) under irradiation of silicon (P). (2) The surface treatment of the sample is important for both technical aspects. This year, we have made progress in the investigation of the initial, main (2), final treatment of water element, vacuum implementation, mechanism operation plan, molecular decomposition method near the sample surface, and safety chamber environment construction. The calculation of the capital is closed, the actual operation is achieved, the generation is achieved,(2) the column is shared,(1) the relationship is greatly improved. The liquid metal source (LMIS) has a low luminance and a shorter life than the liquid metal source. The short life of the STM probe and the small area between the sample surface are difficult to accurately align. It is necessary for STMT to detect the radiation process in a short time, correct the radiation process in a short time, and detect the migration of STM. The new version of the original version was launched. This system consists of two components: an absorption current image (AEI) indicating the intensity of the absorption current flowing through the irradiated object, a means for visualizing the irradiated area, and a target indicating the intensity of the absorption current flowing through the irradiated object. This is a short period of time to correct the alignment adjustment and manual establishment. In practice, the Si(111)-7 ° 7 surface has 5keV-P radiation, and the STM image acquisition rate of 100% has been improved (20-30 times more than before). The surface of the water terminal has been prepared for inspection.

项目成果

Surface modification of silicon with single ion irradiation

• DOI: 10.1016/j.apsusc.2007.07.034
• 发表时间: 2007-10
• 期刊: Applied Surface Science
• 影响因子: 6.7
• 作者: I. Ohdomari;T. Kamioka

ドーパントイオン照射過程のリアルタイムSTM察のためのイオンビーム照準システム開発

实时STM观察掺杂离子辐照过程的离子束瞄准系统开发

• 发表时间: 2007
• 作者: 佐藤 光;神岡 武文;風間 裕;大泊 巌
• 通讯作者: 大泊 巌

高温Si表面上に形成された低速ドーパントイオン照射誘起欠陥の挙動のその場STM観察

原位 STM 观察高温硅表面慢掺杂离子辐照诱发缺陷的行为

• 发表时间: 2008
• 作者: 神岡 武文;佐藤 光;風間 裕;大泊 巌
• 通讯作者: 大泊 巌

Surface modification of silicon with sinerle ion irradiation

单离子辐照硅表面改性

• 期刊: Appl. Surf. Sci. (submitted)
• 作者: I.Ohdomari;T.Kamioka
• 通讯作者: T.Kamioka

低速ドーパントイオン照射によるSi表面改質効果のその場STM観察

慢速掺杂离子辐照硅表面改性效果的原位STM观察

• 发表时间: 2007
• 作者: 神岡 武文;大泊 巌
• 通讯作者: 大泊 巌