1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11450017
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡辺 洋右 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00167181)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
川添 良幸 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30091672)
薛 其坤 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90270826)
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / 局所仕事関数 / 表面ポテンシャル / 表面歪み |
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| Research Abstract |
本研究では、走査トンネル顕微鏡(STM)を用いてそのトンネル障壁高さを測定することにより、表面での局所仕事関数やポテンシャル分布をイメージ化し、表面における歪みとの関連を明らかにすることを目的とした。
白金上に銀を蒸着すると、両者の格子定数の違いから銀薄膜内に不整合転位が周期的に配列し、周期的な歪み分布を持つ系が形成される。この表面上でのポテンシャル分布を測定することにより、圧縮歪みを受ける領域でのポテンシャルが引っ張り歪みを受ける領域のそれに比べ大きくなっていることが観察された。この現象については、現在、理論計算との比較による解析を進めている。また、ステップでの局所仕事関数・表面ポテンシャル分布の測定を行い、ステップの方位依存性などに関する議論も行っている。
また同様の測定を、共有結合的結合を持つ半導体の系でも行った。系としては歪みに起因した電子状態の変化が重要となっているGe/Si系を選択している。半導体表面では、結合が途切れることにより生じる不安定な電子状態を緩和するためにバルクとは異なる結合が形成され、それに伴い局所的な歪み分布が形成される。こうした表面に内在した歪みや、界面を形成したことによる格子不整合による歪み、微傾斜角表面を用いることによる周期的に配置されたステップなどによる影響、また表面内在の歪みをIn吸着により意図的に緩和したことによる影響、さらにはSi・Geの高指数面表面を用いたことによる影響などに関して研究を行った。
これらの研究結果はPhys.Rev.Bなどの学術雑誌に数編の論文として掲載されている。
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[Publications] Zheng Gai: "Thermal stability and structure of the equilibrium clean Si(103) surface"Phys. Rev. B. 59. 13003-13008 (1999)
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[Publications] Zheng Gai: "Heteroepitaxy of germanium on Si(103) and stable surfaces of germanium"Phys. Rev. B. 59. 13009-13013 (1999)
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[Publications] Zheng Gai: "Macroscopic and nanoscale faceting of germanium surfaces"Phys. Rev. B. 59. 15230-15239 (1999)
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[Publications] Zheng Gai: "Scanning Tunneling microscopy investigation of the Si(103-)(1x1)-In surface"Surf. Rev. & Letts.. 6. 405-409 (1999)
