1998 Fiscal Year Annual Research Report
表面局所における水素生態計測とその極微プロセス技術への応用
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10355002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
尾浦 憲治郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綿森 道夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80222412)
片山 光浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70185817)
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| Keywords | 表面水素 / 水素生態 / 表面局所プロセス / イオン反跳分光 / 選択エビタキレー / 水素経場 / パターニング |
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| Research Abstract |
これまで、表面水素の評価法として、一般に、表面水素の平均的な構造・物性を分析する手法が使用されているが、水素を媒介とする極微プロセス技術を飛躍的に向上させるためには、表面局所の水素の生態を評価する手法の確立が必要となる。そこで、本研究では、表面局所の水素の生態を原子レベルのミクロな尺度で解明することを目的とする。そのため、 (1)表面水素の定量分析が可能な、低エネルギーイオン反跳分光装置を導入し、これと従来の表面構造解析手法との同時測定が可能となる装置の開発を行う。 (2)これを用いて、表面局所における水素の生態を解析し、表面局所の水素に関する理解を発展させ、ひいては水素を媒介とする極微プロセス技術の創出に資することを目的とした。
本年度では、現有の装置に、表面水素の定量分析が可能な、低エネルギーイオン反跳分光装置を導入し、これと従来のイオンビームをプローブとした表面構造解析手法との同時測定が可能となる装置の開発を行った。この装置により得られる水素の絶対量・構造などの表面水素のマクロな生態とSTMとによって得られるミクロな生態との相関を把握しつつ、InやSbなどの単原子層の金属原子をSi基板表面に蒸着して形成した、金属/Si初期界面構造への水素吸着過程の研究に適用し、置換吸着に伴う吸着原子層の挙動や自己組織化現象など、水素変性による表面局所領域の種々のプロセスを詳細に解析した。特筆すべき結果としては、In/Si(100)系超構造に水素原子を付与すると、In原子が3次元クラスターに自己組織化される一方、露出した下地のSiの原子構造が水素終端によって凍結されることを見いだし、この結果を利用して、In/Si(100)系超構造の原子モデルを提案した。
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[Publications] K.Oura 他7名: "Structural model for the Si(100)4×3-In surface phase" Phys.Rev.B57. 12492-12496 (1998)
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[Publications] M.Katayama 他4名: "CAICISS studies of atomic-hydrogen-induced structural changes of the sb terminated si surfaces" Nucl.Instron.& Methods Phys.Res.B136-138. 1102-1107 (1998)
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[Publications] K.Oura 他6名: "Atomic hydrogen interaction with the Si(100)4×3-In surface studied by scanning tunneling microscopy" Jpn.J.Appl.Phys.37. 3774-3777 (1998)
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[Publications] M.Katayama 他6名: "Atomic-hydrogen-induced self-organization processes of the In/Si(III)surface phases studied by scanning tunneling micro scopy" Appl.Surf.Sci.130-132. 765-770 (1998)
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[Publications] K.Oura 他8名: "Reexamination of the Si(III)3×1-Na reconstruction on the basis of Si atom density and unit clustor determination" Phy.Rev.B85. 3545-3548 (1998)
