1997 Fiscal Year Annual Research Report
原子層MOCVDによる超低〜超高誘電体多層超格子酸化膜の作製
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09224207
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小田 俊理 東京工業大学, 量子効果エレクトロニクス研究センター, 教授 (50126314)
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| Keywords | 高誘電体 / MOCVD法 / 原子層結晶成長 / 第3世代MO原料 / 超音波式混合ガス濃度計 / 分光エリプソメトリ / X線回折スペクトル |
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| Research Abstract |
1.原子層MOCVD法により再現性良く高誘電体超薄膜を形成するための検討を行った。第3世代MO原料としてテロラエンを会合させたβジケトン金属錯体を用いると原料の劣化が少なく、長時間にわたって安定した結晶成長が可能であることを明らかにした。超音波式混合ガス濃度計を用いてMO原料の供給量を正確に制御すること、分光エリプソメトリにより結晶成長のその場観察を行うことが結晶成長の再現性向上に効果的であることを明らかにした。
2.高誘電体結晶SrTiO3薄膜のX線回折スペクトルを詳細に測定し、ファイスキャンスペクトルの対称性からMgO基板上にエピタキシャル成長を実現できていること、ロックインカーブの半値幅は0.18度ですでに報告されているどの値よりも鋭く、高品質の薄膜結晶が得られていることを明らかにした。また、薄膜の格子定数は、歪みの効果によりバルクの値より伸びていることを明らかにした。
3.酸化剤N2Oの分圧を変化させて薄膜結晶成長を行い、得られた薄膜の結晶性をX線回折により評価し、表面平滑性を原子間力顕微鏡により評価した。この結果、最適成長条件を見出した。また、原料供給法について原子層パルス制御法と同時供給法の比較を行った結果、原子層制御MOCVD法では成長表面上のマイグレーションが促進されている結果、平滑で結晶性の高い薄膜が得られることを明らかにした。
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[Publications] Z.Wang and S.Oda: "Atomic Layer-by-Layer Metal-Organic Chemical Vapor Depositionof SrTiO3 Films with a Very smoothSurface" Japanese Journal of AppliedPhysics. 37(in press). (1998)
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[Publications] S.Oda: "Growth Mechanism of YBCO thinfilms by MOCVD" Int. Workshop on Superconductivity. 39-42 (1997)
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[Publications] S.Yamamoto, A.Kawaguchi, and S.Oda: "Atomiclayer-by-layer epitaxy of oxide superconductorsby MOCVD" Applied Surface Science. 112. 30-37 (1997)
