超高品質ＳｉＣの実現を目指した溶液成長界面のＩｎ－ｓｉｔｕ観察と原子分解能解析

点击翻译按钮获取中文摘要

1．溶液成長界面のIn-situ観察によるステップ挙動の調査独自に開発した可視光透過観察法により、FZ法による溶液成長界面のIn-situ観察を実施した。1400～1600℃にてFe-Si, Si-Cr溶媒を用いた溶液成長界面の挙動について、白色光源を用いた明視野観察により、面内モフォロジーの調査を行った。また、He-Neレーザー(632.8nm)を用いた干渉観察を同時に行い、界面形状や成長速度、ステップの高さを定量評価した。いずれの溶媒を用いた場合でも界面には数10～数百nmのさまざまな高さのステップがバンチングと分解を伴いながら前進することが確かめられた。また、Fe-Si溶媒を用いた溶液成長時の種々のステップの挙動を解析することで、ステップの高さや、前進速度の変動の予測が可能になった。2. SiC多形安定性の調査第一原理予測による転位の安定性の評価に先立ち、SiCの多形安定性について第一原理計算による予測を行った。3C-SiCは低温安定な多形として知られているが、従来の第一原理計算にて3C-SiCの安定性を再現することはできなかった。そこで、これまで考慮されなかったファンデルワールス(vdW)力の影響を加味して第一原理計算を行った。その結果、SiCのヘキサゴナリティーに依存したvdW力の影響が予測された。vdW力の寄与により、3C-SiCが最安定な多形であることが予測され、実験による安定相の再現に成功した。