2011 Fiscal Year Annual Research Report
光電子回折分光法による化合物半導体人工超格子の原子層分解電子状態解析
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22740200
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
松井 文彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (60324977)
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| Keywords | 光電子回折 / Auger電子回折 / 原子構造 / 局所電子状態 / 化合物半導体 / 放射光・軟X線 / 非弾性散乱過程 / 表面・界面 |
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| Research Abstract |
光電子回折分光法は、光電子やAuger電子の元素選択性と構造特有の回折模様によるサイト選択性を用いてサイト別の分光研究を行うというもので、原子構造とサイトごとの電子状態を非破壊的に解析できるところに特徴がある。本年度の研究成果は次の通り: 1昨年度のInP(001)表面に引き続き、InSb(001)表面を徐々に加熱し電子線回折で確認しながら清浄面を得ることに成功、In3d及びSb3d準位及び価電子帯からの光電子パターンを測定した。運動エネルギー500eV以上の領域では価電子帯の光電子パターンにも光電子回折の影響が現れるため、どの原子から光電子が放出されたかが特定できる。内殻の光電子パターンを線形結合し価電子帯の光電子パターンにフィットさせることで原子サイトごとの価電子帯電子状態密度を算出する手法を開発しInSbに適応した。軟X線による価電子帯の励起断面積が小さいため、測定が困難であるが、InPの場合と異なり、InとSbの散乱断面積がほぼ同じため解析は有利である。またInPおよびInSbの表面・界面パッシベーションに用いられるSの原子位置について解析するため光電子回折を測定した。2化合物半導体の光電子回折のデータをもとに共同研究で元素識別光電子ホログラフィーの開発を進めた。3光電子パターンの定量評価で重要なバックグラウンドについて詳細に研究。二次電子が再度結晶格子の原子に吸収されて現れる「ネガパターン」の観測と発生機構について解明した。J.Phys.Soc.Jpn.に掲載された論文がEditor's choiceに選定された。4 Graphiteの光電子回折を詳細に解析、面内の強い散乱による層状物質特有の回折パターンについて理解を深めた。前年度に測定したデータで、GaN薄膜成長基板として有力なZrB_2(0001)表面、及びZrO_2/ZrB_2界面の光電子パターンの解析に大いに役立った。
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