2015 Fiscal Year Annual Research Report
不活性Si(110)表面の1次元構造を利用した高誘電体超薄膜作製と薄膜物性評価
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26870416
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
垣内 拓大 愛媛大学, 理工学研究科, 講師 (00508757)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高誘電体材料 / 局所価電子状態 / MOS-FET / 半導体 / Si(110) / シングルドメイン / 超薄膜 / 表面界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ターゲット基板上に電子線加熱法で加熱した金属を蒸着することができる超高真空槽を作製した。そして、本装置を用いてSi(110)-16×2のシングルドメイン（SD)清浄表面を保持したHfO2/Si(110)超薄膜の作製を試みた。しかし、Hf蒸着によってSi(110)-16×2SD構造は消失し、その後のアニール処理によってSDはダブルドメイン（DD)構造に変化した。さらに、酸素分子を曝露するとDD構造も消失した。しかし、以上の実験によって、表面組成は異なるが界面組成が同じHf/SiO2/Si(110)超薄膜とHfO2/SiO2/Si(110)超薄膜を作製することができた。光電子分光法によると、両試料の界面には、Siに酸素が１～4つ結合したSi1+, Si2+, Si3+, およびSi4+サイトが存在すすることが分かった。そこで、我々は、オージェ電子-光電子コインシデンス分光法によって各試料の界面Si1～4+サイトからのみ放出されたSi LVVオージェ電子スペクトルを測定し、界面の局所価電子状態を観測した。その結果、表面組成（HfもしくはHfO2）が異なると同じ化学状態の界面組成（Si1～4＋）であっても局所価電子状態が異なることを示唆する結果を得た。これはSi1～4＋サイトの上にHfO2膜が形成されているか、Hfのシリサイドアイランドが形成されているかの構造の違いに由来すると考えている。今後は、水素原子によって終端されたSi(110)SD表面にHf超薄膜を作製し、SD構造を保持したHfO2超薄膜の作製を目指し、その構造と表面界面局所価電子状態を明らかにする予定である。
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Research Products
(6 results)
