2004 Fiscal Year Annual Research Report
半導体高指数表面および埋もれた界面における金属1次元構造の研究
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16360017
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 敏男 東京大学, 物性研究所, 教授 (20107395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中谷 信一郎 東京大学, 物性研究所, 助手 (40198122)
秋本 晃一 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40262852)
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| Keywords | 表面構造 / 埋もれた界面 / 半導体 / 高指数面 / 金属一次元構造 / X線回折 / STM / シリコン |
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| Research Abstract |
本年度は研究室においてSTM装置を整備した。試料は既存の超高真空槽で加熱・蒸着可能であり、作製試料表面の構造を電子回折装置で予備的に評価した後にSTM試料台に超高真空のまま移動できるように設計製作した。STM装置は低温まで測定可能な仕様にしてあるが、まず室温において原子像が高分解能で観測できるように調整中である。並行して高指数面試料の作製した。本研究では、Siの高指数面を系統的に研究するために、同じSi単結晶インゴットから(113),(335),(557)などの試料を表面の指数をX線回折で検査しながらスライシングマシーンにより切り出した。切り出した試料は機械研磨したのち無歪鏡面エッチング行った。
他方、測定は高エネルギー加速器研究機構の放射光施設PFにおいて、超高真空中でSi(111)-6x1-Ag一次元構造を作製してその場観察X線回折により表面構造を調べた。CTR散乱法より00ロッドに沿っての回折強度を測定した。111,333ブラッグ反射のテールを測定した結果は、各ブラッグ点の前後でかなり非対称な強度変化を示した。この測定結果から6x1構造を形成している単位格子中のAgおよびSi原子の個数、さらにはそれらの原子の基板結晶に対する高さを決定した。さらに、微小角入射X線回折法により多数の回折斑点について積分回折強度を測定した。その測定結果からAg原子については表面投影2次元配列をほぼ決定できた。現在、さらに詳しい解析を行い、3次元的な原子配列を決定することを行っている。この表面を高温にすると6x1構造から3x1構造に相転移することが知られており、その高温相については微小角入射X線回折法により多数の回折斑点について積分回折強度を測定した。
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