1992 Fiscal Year Annual Research Report

超高真空走査電顕による半導体上の金属のエピタクシー過程の原子像観察と局所解析

Research Project

Project/Area Number	04452035
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	井野正三東京大学, 理学部, 教授 (70005867)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長谷川修司東京大学, 理学部, 助手 (00228446) 霜越文夫東京大学, 理学部, 助手 (00013409)
Keywords	走査電子顕微鏡 / エピタクシー / 表面構造 / 半導体表面 / 反射高速電子回折(RHEED)
Research Abstract	本年度は「結晶試料の表面状態検出用の小型真空槽」を作製し、これを超高真空走査電子顕微鏡(UHV-SEM)と連結した。これにより試料表面の構造は反射高速電子回折(RHEED)により、表面の元素分析は全反射角X線分光(TRAXS)により前もって詳しく調べ、その試料をUHV-SEM本体に移送し、そのまま真空を破ることなく、SEM観察ができる装置として完成させた。次に、Si(111)上にBi、In、Sb、Au、Agなどを蒸着し、これらのエピタクシー過程における表面構造や表面組成を詳しく調べ、同時にそれらの試料表面をSEMにより観察した。Si(111)-7×7表面上にBiを1ML(原子層)吸着させ、その後530℃〜600℃に加熱すると√<3>×√<3>-Bi 構造のRHEEDパターンが現れた。この構造の2つの超格子反射点(1/3、1/3)、(2/3、2/3)の強度は、加熱を続けると時間経過と共に各々異なった強度変化をすることが発見された。この解析によりα-√<3>×√<3>とβ-√<3>×√<3>の2種類の√<3>×√<3>構造が存在することが実証された。またこれらの構造を示す表面の元素分析をTRAXS法により行った結果、α-√<3>×√<3>およびβ-√<3>×√<3>構造の表面におけるBiの吸着量は各々1/3、2/3原子層であることが明かとなった。この試料をSEM内に移送してSEM観察を行った。その結果3種類の明るさのコントラストB(β-√<3>×√<3>)、M(α-√<3>×√<3>)、D(7×7)として観察された。コントラストBやMは下地表面のステップや7×7構造の逆位相境界に沿って現れることも明瞭に観察された。またこの様なSEM像のコントラストはエネルギーバンド構造の情報を含むことも示され、UHV-SEMは表面研究の新しい有力な手法であることが本研究により明かとなった。

Research Products
(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] 長谷川修司,井野正三: "Surface Structures and Conductance at Epitaxial Growths of Ag and Au on the Si(111)Surface" Physical Review Letters. 68. 1192-1195 (1992)
[Publications] 野間敬・宮田広勝井野正三: "Grazing Exit X-Ray Fluores cence Spectroscopy for Thin-Film Analysis" Japanese Journal of Applied Pbysics. 31. L900-L903 (1992)
[Publications] 井野正三: "Surface Studies by RHEED(Reflection High Energy Electron Diffraction)" Microseopy Society of America Bulletin. 23. 109-118 (1993)
[Publications] 山中俊朗,花田貴井野正三,大門寛: "Glancing Angle Dependence of the X-Ray Emission Measured under total Reflection Angle X-Ray Spectroscopy(TRAXS)condition during RHEED observation" Japanese Journal of Applied Physics. 31. L1503-L1505 (1992)
[Publications] 福谷克之,大門寛井野正三: "Reflection High-Energy Electron Piffraction Study of the Growth of Ge on the Ge(111)Surface" Japanese Journal of Applied Pbysics. 31. 3429-3435 (1992)

1992 Fiscal Year Annual Research Report

超高真空走査電顕による半導体上の金属のエピタクシー過程の原子像観察と局所解析

Principal Investigator

井野 正三 東京大学, 理学部, 教授 (70005867)

Research Products

[Publications] 長谷川 修司,井野 正三: "Surface Structures and Conductance at Epitaxial Growths of Ag and Au on the Si(111)Surface" Physical Review Letters. 68. 1192-1195 (1992)

[Publications] 野間 敬・宮田 広勝 井野 正三: "Grazing Exit X-Ray Fluores cence Spectroscopy for Thin-Film Analysis" Japanese Journal of Applied Pbysics. 31. L900-L903 (1992)

[Publications] 井野 正三: "Surface Studies by RHEED(Reflection High Energy Electron Diffraction)" Microseopy Society of America Bulletin. 23. 109-118 (1993)

[Publications] 山中 俊朗,花田 貴 井野 正三,大門 寛: "Glancing Angle Dependence of the X-Ray Emission Measured under total Reflection Angle X-Ray Spectroscopy(TRAXS)condition during RHEED observation" Japanese Journal of Applied Physics. 31. L1503-L1505 (1992)

[Publications] 福谷 克之,大門 寛 井野 正三: "Reflection High-Energy Electron Piffraction Study of the Growth of Ge on the Ge(111)Surface" Japanese Journal of Applied Pbysics. 31. 3429-3435 (1992)

井野正三東京大学, 理学部, 教授 (70005867)

[Publications] 長谷川修司,井野正三: "Surface Structures and Conductance at Epitaxial Growths of Ag and Au on the Si(111)Surface" Physical Review Letters. 68. 1192-1195 (1992)

[Publications] 野間敬・宮田広勝井野正三: "Grazing Exit X-Ray Fluores cence Spectroscopy for Thin-Film Analysis" Japanese Journal of Applied Pbysics. 31. L900-L903 (1992)

[Publications] 井野正三: "Surface Studies by RHEED(Reflection High Energy Electron Diffraction)" Microseopy Society of America Bulletin. 23. 109-118 (1993)

[Publications] 山中俊朗,花田貴井野正三,大門寛: "Glancing Angle Dependence of the X-Ray Emission Measured under total Reflection Angle X-Ray Spectroscopy(TRAXS)condition during RHEED observation" Japanese Journal of Applied Physics. 31. L1503-L1505 (1992)

[Publications] 福谷克之,大門寛井野正三: "Reflection High-Energy Electron Piffraction Study of the Growth of Ge on the Ge(111)Surface" Japanese Journal of Applied Pbysics. 31. 3429-3435 (1992)