2007 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン系スーパーアトム構造の高密度集積と新機能材料創成
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18206035
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
宮崎 誠一 Hiroshima University, 大学院・生端物質科学研究科, 教授 (70190759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東 清一郎 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 准教授 (30363047)
村上 秀樹 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教 (70314739)
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| Keywords | 量子ドット / スーパーアトム |
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| Research Abstract |
p-Si(100)基板を1000℃、2%O_2中で酸化し膜厚〜10nmのSiO_2膜を形成し、0.1%HF処理によりSiO_2表面をSi-OH終端した後、SiH_4-LPCVDにより平均高さ〜5nm、面密度〜3.3x10^<11>cm^<-2>のSi量子ドットを形成した。Si量子ドット上に、EB蒸着により厚さ〜1.8nmのNi膜を形成した後、室温でリモート水素プラズマ(60MHz-ICP,260mTorr,400W)処理を施した。その後、HF処理による表面自然酸化膜除去と、HC1処理による未反応Ni除去を行った。
Niシリサイド化前のAFM表面形状像とNi蒸着、プラズマ処理、wet処理を順次行った後の表面形状像の比較において、as-grown Si-QDsとドット面密度、平均ドット高さに明瞭な変化は認められない。それぞれの場合で、各ナノドットが絶縁分離されていることは、AFMによる局所帯電特性評価から分かっている。XPS測定した価電子帯スペクトルを、Ni層および組成の異なるNiSi層の価電子帯スペクトルと比較した結果、リモートH_2プラズマ処理によりシリサイド化したSiドットはモノシリサイド(NiSi)組成になっていることが分かった。さらに、Ni2p3/2およびSi2p信号の角度分解XPS測定の結果から、大気暴露によってNiSiドット表面にはSi酸化層の形成が認められるものの、SiOx/NiSi界面においても、Ni-O結合は検知できなかった。
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