1994 Fiscal Year Annual Research Report
電子エネルギー損失分光法を用いた薄膜成長機構に与える水素原子の役割に関する研究
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06452119
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
安田 幸夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (60126951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩野 博隆 名古屋大学, 工学部, 助手 (50252268)
財満 鎮明 名古屋大学, 工学部, 助教授 (70158947)
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| Keywords | 高分解能電子エネルギー損失分光 / 初期酸化 / 水素終端シリコン表面 / 未結合手 / ダイハイドライド構造 / 表面反応過程 |
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| Research Abstract |
高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)装置を用いてシリコン基板表面における水素原子および反応原子の結合状態を調べ、表面反応に与える水素の影響を明らかにした。本年度は、特にシリコンの初期酸化に注目し、研究を行った。
超高真空中で熱清浄化したシリコン表面を原子状水素に晒して作製した水素終端シリコン表面は、全ての未結合手が水素で終端されたダイハイドライド構造であった。この表面は基板温度350℃まで酸化されず、水素終端処理がシリコン表面の不活性化に有効であることが確認された。さらに高温にした結果、表面の水素の脱離とともに酸素の吸着が観測され、シリコンの酸化には未結合手が必要であることが明らかとなった。
一方、フッ酸溶液処理により作製した水素終端シリコン表面は、原子状水素の吸着により作製した表面と同様にダイハイドライド構造であったが、HREELSスペクトル中にわずかに炭化水素および酸素の吸着が観測された。この表面を室温で酸素雰囲気に晒したところ、スペクトルに変化は見られなかった。この結果は、この処理方法により表面に残留した不純物が、シリコン表面の不活性化にはほとんど影響しないことを示している。
今後は、フッ酸処理により作製した水素終端面の昇温酸化を調べ、原子状水素を用いて作製した水素終端面との比較から、表面不純物や表面平坦性が表面反応過程に及ぼす影響などについて明らかにしていく。
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