弾性歪、界面歪拘束系におけるエピタキシャル成長メカニズムの理論的、実験的解析-3

• Project/Area Number: 05211218
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 伊藤 太一郎 大阪府立大学, 工学部, 教授 (10081366)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芦田 淳 大阪府立大学, 工学部, 助手 (60231908) ; 藤村 紀文 大阪府立大学, 工学部, 助手 (50199361) ; 柳瀬 章 大阪府立大学, 総合科学部, 教授 (60004280)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1993: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: エピタキシャル成長 / 歪エネルギー / 界面エネルギー / ZnO / LiNbO_3 / SiGe / 配向制御 / エピタキシャル方位制御

Research Abstract

弾性歪、界面歪拘束系におけるエピタキシュル成長メカニズムの理論的、実験的解析-3として、ZnO、LinbO_3、LiTaO_3、YSi_2、ErSi_2、Bi_2Sr_2CuO_x、(Ca,Sr)CuO_2、SiGeを用いた様々な検討を行い、以下のような結果を得た。1)ZnO薄膜の配向制御機構を用いてサファイア上での結晶成長過程を詳細に検討し、三次元成長島の合体以前と以降で方位分布及び応力分布に変化があることを明らかにした。また、ミスフィットに異方性がある場合に三次元成長島の形態にも異方性が生じることを実験的に、また成長シミュレーションによって明らかにした。2)LiNbO_3のエピタキシャル方位制御の結果を踏まえてLiTaO_3のエピタキシャル方位制御に成功した。また、新しく確認されたエピタキシャル方位が界面のクーロンポテンシャル計算によって記述出来ること、表面弾性波として有利な方位であることをシミュレーションに、よって明らかにした。3)(100)Si上でのYsi_2、ESi_2がダブルドメイン構造を持つひとを明らかにし、詳細な結晶学的検討を行った。また、ダブルドメインの形成に及ぼす微傾斜基板に関しても検討を行った。4)(Ca,Sr)CuO_2薄膜の配向制御、エピタキシャル方位制御に成功し、その結果を踏まえて良質Bi_2Sr_2CuO_x薄膜を得る条件を見いだした。また、Bi_2Sr_2CuO_x薄膜のエピタキシャル成長において弾性歪と界面歪の競合によって方位分布が変化することを明らかにした。5)(13)(100)Si上でのYSi_2ErSi┣D2200)SiGe薄膜の歪及びその分布に関して詳細な検討を行い、薄膜中には転位の存在による歪分布と界面拡散による歪分布が生じること、二種類応力測定を行うことによってGe偏析量を推定できることを見いだした。この系においては二種類の規則相が確認されているが、それらの形成機構の確立に対して有力な知見を与えるファセット及び表面再構成構造と規則相との因果関係を見いだした。