S及びSe処理InP,GaP表面のSTM、STSによる表面構造及び電子状態の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07225207
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 福田 安生 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30208970)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 真田 則明 静岡大学, 大学院・電子科学研究科, 助手 (00226028)
• Keywords: 表面構造 / STM / 化合物半導体 / GaP / Si(111) / 吸着

Research Abstract

III-V族化合物半導体は高速及び光デバイスに応用されることが期待されているが、表面の不安定さから十分な応用がなされていないのが現状である。この問題を解決するためには表面の構造や電子状態を詳細に解明する必要がある。
以上の観点から我々はGaP(001)-(4x2)表面及び硫黄で安定化された(1x2)表面の原子配列を走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて観察し、以下の点を明らかにした。(1)Ga安定化面の(4x2)構造は2つのGaダイマーと2つのGaダイマー欠損から成る。(2)このGa安定面にはc(8x4)構造も含まれる。(3)(1x2)面ではSはGaダイマーにブリッジ吸着し、[110]方向にSの欠損列が生じる。
Si表面上に化合物半導体薄膜を形成し、ヘテロ接合デバイスを形成する技術が盛んに研究されている。このヘテロ接合においては界面の急峻性が最も重要であり、デバイス性能を左右する。従って、MOCVDではSi表面に化合物半導体の第1層を形成する機構を解明する必要がある。即ち、有機金属分子がどのサイトに吸着し、分解するのかを分子、原子レベルで解明する必要がある。
これらの観点から、我々は燐源であるトリメチル燐(TMP)をSi(111)-(7x7)表面に吸着させ、STMを用いて以下の結果を得た。(1)ほとんどのTMPはセンターアドアトムサイトに吸着する。(2)他のサイトに吸着したTMPは上記サイトに移動する。

Research Products

• [Publications] Y.Fukuda et al.: "Clean GaP(001)‐(4x2) and H2S‐treated (1x2)S surface structures studied by scanning tunneling microscopy" Appl. Phys. Lett.67. 1432-1434 (1995)
• [Publications] Y.Fukuda et al.: "Highly site‐selective adsorption of trimethylphosphine on a Si(111)‐(7x7) surface studied by a scanning tunneling microscope" Surface Science. 341. L1061-L1064 (1995)