2004 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒時間分解2光子光電子分光による半導体表面における励起電子の動力学の研究
| Project/Area Number |
16540285
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
田中 慎一郎 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00227141)
|
|---|
| Keywords | キャリアダイナミクス / フェムト秒レーザー / Si(001)(2x1)表面 / STM / 表面欠陥 |
|---|
| Research Abstract |
1)Si(001)(2x1)表面における表面励起状態の減衰に関する研究
Si(001)(2x1)を光励起すると表面非占有状態に電子が励起される。この表面励起電子の減衰過程について研究を行った。まず減衰の時定数が励起波長に依存することを明らかにし、さらにバルク励起電子の減衰も同時に測定することで、a)表面励起電子の寿命は非常に(<10ピコ秒)短いこと、b)このため表面励起電子数はバルク伝導帯からの電子供給によって決まっていること、c)バルク伝導帯の減衰は、主として拡散によって決まっていること、を明らかにした。また、シミュレーションとの比較によって、Si(001)(2x1)表面における表面再結合速度を求めた。
2)STMと2光子光電子分光との組み合わせ研究
同一試料についてSTMと2光子光電子分光をin-situで観測できる装置の製作を行った。半導体表面における欠陥の量・種類を原子レベルで明らかにし、その表面において励起動力学の研究を行うことが可能になった。これにより、Si(001)(2x1)表面において2光子光電子分光で観測された欠陥電子状態が、C-defectに起因するものであることを明らかにした。
3)光源システムの改良
2光子光電子分光装置の光源として、これまではOscillatorを用いたシステムを用いていたが、さらに再生増幅装置を用いた波長可変のフェムト秒パルスレーザーを用いたシステムの構築を行い、予備的なデータの収集を行った。
|
