1990 Fiscal Year Annual Research Report
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02253105
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
英 貢 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90124734)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 幸夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (60126951)
田中 武彦 九州大学, 理学部, 教授 (00011586)
川崎 昌博 北海道大学, 応用電気研, 教授 (70110723)
小尾 欣一 東京工業大学, 理学部, 教授 (10016090)
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| Keywords | 光励起プロセス / 走査型トンネル顕微鏡 / 反射電子回析法 / 光イオン化質量分析法 / 光電子分光法 / 光解離分光法 / レ-ザ-誘起蛍光法 / 赤外ダイオ-ドレ-ザ-分光法 |
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| Research Abstract |
光励起プロセスにより半導体薄膜材料の製作を行うためには、気相および固体界面上で起こる物理的・化学的過程を理解する必要があり、本研究では、これらの諸過程を解明するために有効と考えられる計測・診断手段の開発と応用を行っている。
まず、固体表面構造を原子レベルで観測できる走査型トンネル顕微鏡(STM)を、表面上での物理的・化学的過程の診断に利用するため、その自作と改良が行われ、さらに諸過程をその場観測するため、STMを超高真空室に格納し、さらに反応室と直結する装置を組み立てた。最初のSTM観測としては、光MOCVDの初期過程における島状Al形成の診断に利用して、反応機構との相関について知見を得た。Si基板上のGe膜の成長初期過程は、別の手法である反射電子回析法により観測され、光照射により、二次元核成長時の成長速度が促進されることが分かった。Si表面近傍でのGeH_4の光分解が、光イオン化質量分析法により測定され、有機金属化合物(トリメチルガリウム等)のレ-ザ-光分解が、光電子分光法で調べられた。また、光解離分光法を利用しても、固体表面上での有機金属化合物の光解離の動的振る舞いが研究された。
気相中での反応の計測としては、ラジカルを超音速自由噴流中で発生させ、それをレ-ザ-誘起蛍光法、多光子イオン化法、赤外ダイオ-ドレ-ザ-分光法で検出し、その内部状態が詳細に調べられた。この方法は、複雑な気相反応を簡略化して、反応の各段階を追って過程を調べるのに有効である。ラジカルとしてはSiH_2,SiH_3メチルアルミニウム等が含まれる。
本研究は、以上で述べたように、気相中および界面双方での諸現象を多角的に追求することを意図している。
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[Publications] M.Hanabusa: "Wavelengthーdependent area selectivity in photochemical vapor deposition of aluminum films" Mater.Res.Soc.Symp.Proc.158. 135-140 (1990)
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[Publications] M.Hanabusa: "Observation of the photoーCVD aluminum growth process by scanning tunneling microscope" 1990 Dry process Symposium Proc.69-72 (1990)
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[Publications] K.Sahara: "Control of reaction mechanism of photochemical vapor deposition of aluminum film by timing of source introduction" Jpn.J.Appl.Phys.(1991)
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[Publications] M.Kawasaki: "Pyrolytic and photolytic dissociation of trimethylgallium on Si and Au substrates" Mater.Res.Soc.Symp.Proc.VLSI V. 85-90 (1990)
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[Publications] Y.Akiyama: "Infrared diode laser spectroscopy of the GeF^+ ion" Chem.Phys.Lett.165. 335-338 (1990)
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[Publications] Y.Koide: "Growth processes in the initial stage of Ge films on(811)Si surfaces by GeH_4 source molecular beam epitaxy" J.Appl.Phys.68. 2164-2167 (1990)
