コヒーレントナノ電子ビーム回折を用いた半導体/金属界面の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455023
• Research Institution: NAGOYA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 田中 信夫 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (40126876)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木塚 徳志 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 講師 (10234303)
• Keywords: ナノ電子ビーム回折 / 金属・半導体界面 / 電子波の干渉

Research Abstract

近年の半導体回路に集積化の進展は素子と導線などの接続要素の差をなくし、回路上のすべての部分の構造と物性が回路の動作特性や寿命を左右するようになってきている。このためSiやGaAs結晶内部の欠陥や塑性の評価とあわせ、電子の出入口である半導体・金属界面や各種の半導体超格子界面の詳細な評価の必要性が高まっている。本研究では、このような半導体・金属界面や各種の半導体超格子界面に新しい電子回折の手法としてのコヒアレントナノ電子ビーム回折や最新の電子顕微鏡法を適用して原子レベルの構造研究を行った。
平成9年度に得られた研究成果としては
(1)半導体のPbTe/MgOの2層膜にPlan-view modeで干渉性ナノ電子回折を行い、その干渉縞の位置の解析から、PbTeとMgOの横方向のズレ(Rigid body shift)を定量的に検出することに成功し、その成果はJ.Interface Scienceに発表した。
(2)干渉性ナノ電子回折図形の生成過程について検討し、その図形をシュミレーションするためにマルチスライスプログラムを完成した。その成果は、J.Electron Microscopyに発表した。
(3)Ge/Si半導体界面を最新電子顕微鏡法でcross-sectional modeで観察し、また新開発の画像処理法もを併用することによって、界面での原子配列およびミスフィット転位の性状をを明らかにした。その成果は、J.Electron Microscopyに投稿し現在審査中である。

Research Products

• [Publications] N.Tanaka, H.Egi, K.Kimoto: "Coherent CBED for analysis of lattice fitting in PbTe/MgO bi-crystals" J.Interface Science. 4. 181-189 (1997)
• [Publications] J.J.Hu and N.Tanaka: "Dirct atomic observation of Go/(001)Si interfaces by image processing methods in HREH" J.Electron Microscopy. 投稿審査中 (1998)
• [Publications] K.Nakamura, H.Kakibayashi, N.Tanaka: "Position dependence of the visibility of a single gold atom in silicon crystals in HAADF-STEM" J.Electron Microscopy. 46. 33-43 (1997)
• [Publications] 藤田広志・田中信夫(編著): "ミクロの世界・物質編-目で見る物性論" 学際企画出版, 340 (1997)