走査トンネル顕微鏡を用いた定在波による界面散乱の位相の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07227204
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 長谷川 幸雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (80252493)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桜井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
• Keywords: 走査トンネル顕微鏡 / 分子線エピタキシ / 電子散乱 / ヘテロ界面 / ガリウムヒ素 / インジウムヒ素

Research Abstract

今年度は、分子線エピタキシ-(MBE)によって成長させたInAs/GaAs(100)・AlGaAs/GaAs(100)などの化合物半導体界面と、合金を作らず急峻な界面を持つことで知られるPd/Cu(111)・Au/Cu(111)等の金属・金属界面について研究を進めており、それぞれの界面での欠陥構造、例えば点欠陥やステップ・格子不整合転位・不純物などによる個々の散乱現象を測定しようとした。
InAs(100)表面に関する研究では、特にInリッチ4×2表面の原子像を初めてSTMで捕らえることに成功しており、その構造モデルを提唱した。
こうした試料を用いてInAs/GaAs(100)界面における電子散乱の研究を試みているが、現在までのところあまり信頼に足る界面の情報は得られていない。現在その原因について検討しているが、1つには試料加熱時において界面が相互拡散によりぼやけてしまう可能性が考えられる。またInAs/GaAs界面のバンドオフセットの関係から占有準位では界面での散乱強度が弱くなる可能性があり、この点を解消するため非占有準位のSTM像における定在波の検出を試みているが、III-V族化合物半導体表面の場合、非占有準位のSTM像をとること自体、占有状態のそれに比べ一般に困難であり、これまでのところ成功していない。現在さらにAlGaAs/GaAs(100)表面構造のSTMによる研究も進めており、平坦な表面構造が得られれば、この界面の研究を試みることも計画している。

Research Products

• [Publications] Y.Hasegawa: "STM study on one-dimensional duster formation of YOC82 and C60" Materials Science & Engineering. (発表予定).
• [Publications] Y.Hasegawa: "Measurement of surface state conductivity using STM point contacts" Surface Science. (発表予定).
• [Publications] 長谷川幸雄: "電子定在波観察による表面物性解析" まてりあ(日本金属学会会報). 35. 185-189 (1996)
• [Publications] S.Kurokawa: "Measurment of the tip-sample capacitance for Si surfaces" Surface Science. (発表予定).