二相物質基板上での薄膜成長における自己組織化核生成パターンに関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750728
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 菅原 昭 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (90226423)
• Keywords: 自己組織化 / 表面再配列 / 核生成 / 吸着 / 表面拡散 / ナノ領域磁性

Research Abstract

本研究は、二相基板上での核形成パターンの特徴を実験的に調べ、曲線・ドット列等のナノスケール金属微細構造の自己組織化成長への応用を検討することを目的として行った。
・絶縁性の二相物質基板上における金属薄膜の成長
昨年度より継続している金属超薄膜成長用分子線エピタキシー装置の作製は終了した。金属成長の初期過程を超高真空下でRHEED,STMで観察することが可能となり、また空気中に取り出した試料についてのTEM観察を行なった。NaClを中心とした基板物質の探索を行ったが、欠陥密度が低く表面がフラットな二相基板の二相物質基板を準備することが出来なかった。また、NaCl表面が安定な温度領域では、拡散距離自体が小さく、興味ある核生成パターンは見られなかった。
・GaAs(001)表面再構成相の二相共存状態に関する研究
典型的な半導体材料であるガリウム砒素表面の再構成表面相の出現条件を、温度および砒素雰囲気圧力をパラメータとする状態図を決定することから明らかにした。その結果、自己組織化成長に適した二相共存の状態を準備し、それを室温までクエンチすることが可能であることを明らかにした。しかし、この上に金属超薄膜を成長させる段階には至らなかった。
以上得られた結果を基に、半導体二相基板を用いた金属超薄膜の自己組織化を、追実験で検証する予定である。

Research Products

• [Publications] Akira Sugawara: "Continuous Variation in Modulation Period of Charge-induced Reconstruction of GaAs(001)Surface" Surf.Sci.Lett.416. 1079-1084 (1998)
• [Publications] Akira Sugawara: "Magnetic Coupling In Self-Organized Narrow-Spaced Fe Nanowire Arrays" IEEE Trans.Mag.34. 1081-1083 (1998)
• [Publications] Akira Sugawara: "Phase Transition between charge-induced long-period and (2x4) reconstruction of GaAs(001)Surface" Surf.Sci.(印刷中).