BEEM電流を信号とした界面活用の消去可能超微細記録素子の基礎と応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13355002
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 櫻井 利夫 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20143539)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤川 安仁 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (70312642) ; 長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 助教授 (80252493) ; 長尾 忠昭 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (40267456) ; 橋詰 富博 日立製作所, 基礎研究所, 主任研究員 ; 薛 其貞 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50323093)
• Keywords: 走査トンネル / 界面 / 電気特性 / BBEM / GaN / 成長

Research Abstract

超高真空中でバリスティック電子放射顕微鏡(BEEM)及び走査容量顕微鏡(SCM)実験を両方行うことを可能とするため、走査トンネル顕微鏡(STM)-BEEM及び原子間力顕微鏡(AFM)-SCMを探針交換機能によって共存させることの出来るSTM-AFMヘッドを開発した。装置の動作確認をSTM探針を用いて大気中でグラファイト表面を試料として行い、原子分解能を得ることが可能であることを確認した。さらにAFM探針部の加振性能についても試験を行ったが、動作の安定性に多少問題が存在することが判明したため、現在探針部の改良を行っている。
測定対象となる試料については窒化ガリウム(GaN)の薄膜上に金及び銀といった貴金属を蒸着し、その成長過程の原子レベルでの解明及び界面原子構造とその巨視的界面特性の関連性をSTMによる貴金属成長過程の原子構造観察と界面の直流電気特性の測定を通して研究した。その結果、まず金をGa-richなGaN表面上に蒸着した場合には初期課程においてリング状の興味深い表面再構成構造(GaN(0001)-Au-(8x8))等が観察された。さらに金の成長を継続すると、棒状の金islandの成長が観察された。現在その界面電気特性を測定中である。銀を成長させた場合においては成長速度の違いに応じてislandおよびlayer by layer成長の違いが生じる事が確認され、現在その成長ダイナミクスの詳細を研究中である。この金属-半導体界面のBEEM-SCMによる研究は次年度も継続して行われる予定である。

Research Products

• [Publications] Q.Z.Xue: "N-plasma assisted molecular beam epitaxy of GaN(0001) thin films on 6H-SiC(0001)"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 4388-4390 (2001)
• [Publications] Q.Z.Xue: "Surface superstructures and optical properties of Wurtzite GaN grown on 6H-SiC"J. Cryst. Growth. 229. 41-47 (2001)
• [Publications] F.Suzuki: "Electron standing-wave observation in the Pd overlayer on Au(111) and Cu(111) surfaces by scanning tunneling microscopy"Phys. Rev. B. 64. 81403 (2001)
• [Publications] Zheng Gai: "Major stable surface of silicon : Si(20 4 23)"Phys. Rev. B. 64. 125201 (2001)