イオン照射による半導体表面微細セル構造の自己組織化的形成

离子辐照在半导体表面自组织形成微孔结构

• 批准号: 18860082
• 负责人: 新田 紀子
• 金额: $ 1.06万
• 依托单位: Kochi University of Technology
• 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-18860082/
• 关键词: GaSb; InSb; Ge; イオン照射; 点欠陥; 自己組織化; TEM; SEM

III-V族化合物半導体GaSb, InSb, 元素半導体Geに液体窒素温度でイオン照射すると表面にナノオーダーのセル構造が自己組織化的に形成される。形成される構造は直径が50nm、深さ250nm、壁の厚さ10nmのセルの集合体である(GaSb-60keVSn^+,dose=10^<15> ions/cm^2の場合)。観察されたセル構造は現在のところGaSb, InSb, Geにしか見出されていない。なぜGaSb, InSb, Geにしか形成されないのか?これまでの実験よりセルの形成はイオン照射によって固体内に導入される点欠陥の挙動に支配されていることが示されている。よってこのような構造は、イオン照射条件(点欠陥挙動の条件)、例えば照射温度、照射量、加速電圧を選ぶならば、GaSb, InSb, Ge以外の他の無機物質でも形成される可能性があると考える。GaSb, InSb, Ge以外の新しい系の探索を試みる。今年度はまずイオン照射条件を容易に変化させることができるFIB(集束イオンビーム)を用い、イオン照射を行った。III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体、元素半導体(Si)について試みたが、GaSb, InSb, Geにしか、表面の変化は見られなかった。次に、III-V族化合物半導体GaNについて、基板温度(液体窒素温度、室温)を変化させ、イオン照射し、表面の評価を行った。照射量が10^<15>ions/cm^2程度ではセル構造は確認できなかった。また、イオン照射条件と形成されるセル構造との関係を調べるために、InSb, Geにおいて実験を行った。これらの実験はGaSbではすでに終わっている。InSbでは大きさの照射量依存はほぼGaSbと同じであったが、セルの形状が丸みを帯びていた。Geではセル形成にはGaSbの2倍の照射量が必要であることが明らかになった。加えて、照射初期にアモルファス層が形成され、その後照射量の増加によりセルが形成する現象が観察された。

III-V compound semiconductors GaSb, InSb, and elemental semiconductors Ge are self-organized by irradiating the liquid element temperature and irradiating the surface of the compound semiconductor GaSb, InSb. The structure is an aggregate with a diameter of 50nm, a depth of 250nm, and a wall thickness of 10nm (GaSb-60keVSn^+, dose=10^<15> ions/cm^2). The structure of the structure is GaSb, InSb, and the structure is GaSb.なぜGaSb, InSb, Geにしか成されないのか?これまでの実験よりセルの成はイオン irradiationにThe よって solid is introduced into the される point and the されの挙动に dominates the されていることが Shows the されている.よってこのような structure, イオン irradiation conditions (point-to-point irradiation conditions), example irradiation temperature, irradiation amount, acceleration voltage selection, GaSb, InSb, There is no possibility of formation of other inorganic substances other than Ge. We are exploring new systems other than GaSb, InSb, and Ge. This year's irradiation conditions are easy to change, and the irradiation conditions of FIB (clustered irradiation) are easy to use. Group III-V compound semiconductors, Group II-VI compound semiconductors, elemental semiconductors (Si), GaSb, InSb, Ge, and surface modification. Substrate, III-V compound semiconductor GaN, substrate temperature (liquid sulfide temperature, room temperature), irradiation, surface irradiation, and surface irradiation. The irradiation dose is 10^<15>ions/cm^2 and the structure of the tube is confirmed.また、イオンirradiation conditionsとformationされるセルstructuringとのrelationsをtoneべるために、InSb, Geにおいて実験を行った.これらの実験はGaSbではすでにEndわっている. InSb is a large amount of exposure, GaSb is the same as GaSb, and the shape is a pill. It is necessary to use twice the irradiation dose to form GaSb. The amount of irradiation after the irradiation increases and the amount of irradiation increases and the irradiation amount is increased to form the する phenomenon.

项目成果

Formation of Cellular Structure on GaSb Surface by Ion-Implantation

通过离子注入在 GaSb 表面形成蜂窝结构

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 16th International Microscopy Congress Proceedings 3
• 作者: N.Nitta;M.Taniwaki;Y.Hayashi;T.Yoshiie
• 通讯作者: T.Yoshiie

Fabrication of Nano-Cell Structure on GaSb Utilizing Focused Ion Beam

利用聚焦离子束在 GaSb 上制造纳米电池结构

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 16th International Microscopy Congress (IMC16) Proceedings Vol.2
• 作者: H.Uchiyama;N.Matsukura;M.Murakami;S.Tajima;山田 協太;山田協太;山田協太;山田協太;Kyouta YAMADA;山田協太;池尻隆史;山田 協太;山田 協太;岩浅廣大;山本 稔;栗坂昌克;岩浅廣大;N.Nitta;M.Taniwaki
• 通讯作者: M.Taniwaki

Kinetic Monte Carlo simulation of void swelling in GaSb irradiated with Sn at low temperature

低温Sn辐照GaSb中空洞膨胀的动力学蒙特卡罗模拟

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nucl. Instrum. Methods B 255
• 作者: T.Yoshiie;N.Nitta;M.Taniwaki
• 通讯作者: M.Taniwaki