格子準整合形弗化物混晶薄膜の構造

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60460231
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 橋爪 弘雄 東京工大, 工業材料研究所, 助教授 (10011123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 清明 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (00092560) ; 湊 一郎 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (50114898)
• Keywords: 格子準整合形弗化物混晶 / エピタキシー結晶の界面原子構造 / 表面X線定在波法 / 微小入射角X線回折

Research Abstract

微小入射角での動力学的X線回折の基礎的性質について以下の知見を得た。完全に近い単結晶の表面にX線が数ミリラジアンの角度で入射し、表面に垂直な格子面でブラッグ条件をほぼ満足する場合、形成される波動場の個数は、入射線の視斜角φοと厳密なブラッグ条件からのはずれ角Δθの値に依存し、0、1、2個の場合がある。これは、三次元的分散面を結晶表面に平行で逆格子原点を通る平面で切ったとき、切り口の二次元空間が三つの領域に分割されることに対応する。φοの関数としての鏡面反射強度曲線はブラッグ条件から遠く離れたところでは通常の全反射曲線になるが、Δθ=0の近傍では新しい波動場が形成されるφοで1段または2段の階段状変化を示す。φοとΔθが特別な範囲にあるときは、結晶内に波動場が形成されるにも拘らず、結晶外回折波の波動ベクトルが表面と垂直方向に大きい虚数値をもつため、表面から数10オングストローム以遠ではその強度を観測し得ない。以上の理論的予測は、平滑に研磨したゲルマニウム単結晶の(111)表面に平行単色なシンクロトロン放射を当て、【2!~】20反射の近くで鏡面反射線と回折線をφοまたはΔθの関数として測定する実験において確認された。上記波動場は格子面の周期を有し表面と平行方向に強度変調された定在波を形成する。この性質を利用した新しいX線定在波法により、GaAs(111)表面に成長させた格子準整合型【Ca_(0.43)】【Sr_(0.57)】【F_2】エピタキシー結晶の結晶性を評価し、界面Sr原子の横位置を決定することを検討した。高エネルギー物理学研究所のシンクロトロン放射では厚さ数100オングストロームの超薄弗化物結晶からSr蛍光X線が高S/N比で測定できることが分り、この方法の可能性が実証された。

Research Products

• [Publications] O.Sakata: Report RLEMTIT. 12. (1987)
• [Publications] O.Sakata: Acta crystallographica. A43. (1987)
• [Publications] H.Hashizume: Acta crystallographica. A43. (1987)
• [Publications] Y.Saitoh: Japan.J.Appl.Phys.