SiC上の金属超格子層のエビタキシャル成長とその評価に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550018
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 特高 平蔵 鳥取大学, 工学部, 教授 (70032266)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西守 克己 鳥取大学, 工学部, 助教授 (40032271)
• Keywords: SiC / C面 / Si面 / LEED / AES / XPS / RHEED / Cuシリサイド反応

Research Abstract

6H-SiCは(0001)C面と(0001)Si面が存在する。このそれぞれの清浄面をLEED-AES(低速電子線回折-オージェ電子分光)法を用いて解析した。(0001)C面は3×3構造を示し、(0001)Si面は√<3>×√<3> R30°構造を示した。次に、AES法でこれらの面を調べた結果であるが、C(KLL,272 eV)とSi(LVV,92 eV)のAES微分信号のp-p比(C/Si)をとり熱処理温度の関数として調べた。結果、1000°Cの熱処理でC/Si比は、最低値を示した。この時、LEED像は最も鮮明な像を示した。室温から900°Cの間でC/Si比が大きいのは、表面不純物の影響である。1100°Cより高温でC/Si比が増えるのは、SiがSiC面から抜け出し、グラファイトCが堆積し始めるからである。またXPS法を使って、C-1SとSi-2pのピークの面積比(C/Si)をC,Si両面で調べた。3個ずつの試料を平均して、C面からは、平均して、2.8であり、Si面からは、平均して1.1であった。この結果からは、XPS法の方が、AES法よりも両面の判別がしやすいことが分かった。次に、CuとSiCとの反応を見てみよう。どちらの面でもよいが、Cuを室温で120〓蒸着し、250°Cで20分間、熱処理をした。AES法で調べた結果、表面最上層でシリサイドが出来ていることが分かり、その下に、Cuだけの薄膜の層が続く。そしてまた、SiC界面近くでシリサイド反応があり、SiC基板に続く。この様に、熱処理によってSiC表面のSiが遊離しCu層を突き抜けて、Cu表面上に現れ、Cuシリサイドを表面最上層でつくることが分かった。Cuシリサイド反応は、熱処理温度が200-300°Cの限られた温度範囲で観察された。なおSiでは、Au,Cuともシリサイド反応を示すが、SiCでは、Cuだけが、シリサイド反応を示すことが分かった。SiCのC面とSi面でのGeとSiの成長をRHEEDで調べた。結果、C面からは、Si,Geとも島状成長を示した。しかし、Si面からは、Siが層状成長、Geは島状成長であることが分かった。

Research Products

• [Publications] 森原敏則: 真空. 31. 394-398 (1988)
• [Publications] K.Nishimori.: 鳥取大学工学部研究報告. 19. 41-58 (1988)
• [Publications] S.Nakanishi.: Applied Surface Science.