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回折結晶学的手法による半導体中の点欠陥集合体の構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 03680047
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 結晶学
研究機関大阪大学

研究代表者

竹田 精治  大阪大学, 教養部, 助教授 (70163409)

研究分担者 香山 正憲  工業技術院大阪工業技術試験所, 主任研究官
大野 裕  大阪大学, 教養部, 助手 (80243129)
武藤 俊介  大阪大学, 教養部, 助手 (20209985)
平田 光兒  大阪大学, 教養部, 教授 (00029638)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1992年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1991年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード半導体 / 格子欠陥 / 点欠陥 / 水素 / 透過電子顕微鏡 / 電子回折 / 電子線照射 / イオン照射 / シリコン / 電子線電射 / イオン電射 / ロッドライクディフェクト / 電子顕微鏡
研究概要

半導体結晶における格子欠陥の存在はその電気的あるいは物理的性質に多大な影響を及ぼすため研究例も多い。格子欠陥の原子配列が解明されれば,半導体の結晶成長,素子製造の過程を原子的尺度で制御するための基礎データとなることが期待できる。
半導体では欠陥領域の原子も共有結合を保ち4配位となる傾向が強い。そのために,ある種の周期的配列が欠陥領域でも形成されている可能性が高いと考えられる。この点で微視領域からの電子回折法あるいは透過電子顕微鏡法は有力な研究手方で半導体の格子欠陥の原子配列を解明できることが期待できる。本研究の結果,従来,未解明の欠陥の構造が解明された。
1 {113}面欠陥
この面欠陥はイオン照射,電子線照射,熱処理でシリコン結晶内部に誘起される。電子回折,高分解能透過電子子顕微鏡の実験データから新しい原子配列モデルを提唱した。それによると結晶中に導入された多数の格子間原子が集合して,ある種の格子再構成を結晶内部で引き起こしていることが判明した。このモデルの安定性は既に理論計算により確認された。
2 GaAs結晶中のシリコンの面状集合体
シリコンはGaAs結晶の電気的性質を制御する便利な添加元素の一つであるが,この原子はCaAs結晶中の格子位置を置換原子として占有する場合とシリコン集合体を作る場合がある。詳しい電子顕微鏡観察の結果,集合体ではシリコン原子が2枚の{111}格子面を形成してGaAs結晶中に析出していると結論された。
他にシリコンにおける水素誘起に{111}面欠陥に対して新しい原子配列モデルを導くなどの成果を得た。回折結晶学的な研究手法が半導体における点欠陥の集合構造の解明には有効であることをあきらかにした。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] T.Taguchi,Y.Yamada,Y.Endoh,Y.Nozue,J.T.Mullins,T.Ohno,Y.Masumoto and S.Takeda: "II-V Widegap Superlattices" Superlattices Microstruct.10. 207-215 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeda,M.Hirata,S.Muto,G.C.Hua,K.Hiraga and M.Kiritani: "HRTEM Obsrvation of Electron-Irradiated-Induced Defects Penetrating through a Thin Foil of Germanium" Ultramicroscopy. 39. 180-186 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.TAKEDA: "An Atomic Model of Electron-Irradiation-Induced Defects on {113}" Jpn.J.Appl.Phys.30. L639-L642 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.TAKEDA,S.MUTO and M.HIRATA: "Atomic Structure of the Interstitial Defects in Electron-Irradiated Si and Ge" Materials Science Forum. 83-87. 309-314 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.MUTO,S.TAKEDA,M.HIRATA and T.TANABE: "Structure of Hydrogen-Induced Planar Defect in Silicon by High-Resolution Electron Microscopy" J.Appl.Phys.70. 3505-3508 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.HIRATA,K.FIJII and K.IBE: "Structure of Planar Aggregates of Si in Heavily Si-Doped GaAs" Phil.Mag.A66. 257-268 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Taguchi, Y. Yamada, Y. Endoh, Y. Nozue, J. T. Mullins, T. Ohno, Y. Masumoto and S. Takeda: "II-V Widegap Superlattices" Superlattices Microstruct. 10. 207-215 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Takeda, M. Hirata, S. Muto, G. C. Hua, K. Hiraga and M. Kiritani: "HRTEM Observation of Electron-Irradiated-Induced Defects Penetrating through a Thin Foil of Germanium" Ultramicroscopy. 39. 180-186 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Takeda: "An Atomic Model of Electron-Irradiation-Induced Defects on {113} in Si" Jpn. J. Appl. Phys. 30. L639-L642 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Takeda, S. Muto and M. Hirata: "Atomic Structure of the Interstitial Defects in Electron-Irradiated Si and Ge" Materials Science Forum. 83-87. 309-314 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Muto, S. Takeda, M. Hirata and T. Tanabe: "Structure of Hydrogen-Induced Planar Defect in Silicon by High-Resolution Electron Microscopy" J. Appl. Phys. 70. 3505-3508 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Muto, S. Takeda, M. Hirata, K. Fijii and K. Ibe: "Structure of Planar Aggregates of Si in Heavily Si-Doped GaAs" Phil. Mag. A66. 257-268 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Takeda, S. Muto and M. Hirata: "Atomic Structures of Planar Defects in Si and GaAs" Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 262. 209-214 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Koyama and S. Takeda: "Atomic structure and energy of the {113} planar interstitial defects in Si" Phys. Rev. B46. 12305-12315 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Takeda and K. Ibe: "Structural Analysis of Point-Defect-Aggregates on {113} in Si" JEOL news. 29E No.2. 22-25 (1991)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Takeda: "Interior-Lattice-Reconstruction in a Si Crystal: Atomic Structure of the {113}Planar Defect in Si (in Japanese)" Bulletin of the Japanese Crystallographic Society. 33. 333-338 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Takeda and K. Ibe: "A new secondary defect in Si analyzed by transmission electron microscopy (in Japanese)" Bulletin of the Japanese Society of Electron Microscopy. 27. 59-62 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Taguchi,Y.Yamada,Y.Endoh,Y.Nozue,J.T.Mullins,T.Ohno,Y.Masumoto and S.Takeda: "II-V Widegap Superlattices" Superlattices Microstruct.10. 207-215 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda,M.Hirata,S.Muto,G.C.Hua,K.Hiraga and M.Kiritani: "HRTEM Observation of Electron-Irradiated-Induced Defects Penetrating through a Thin Foil of Germanium" Ultramicroscopy. 39. 180-186 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda: "An Atomic Model of Electron-Irradiation-Induced Defects on{113}in Si" Jpn.J.Appl.Phys.30. L639-L642 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda,S.Muto and M.Hirata: "Atomic Structure of the Interstitial Defects in Electron-Irradiated Si and Ge" Materials Science Forum. 83-87. 309-314 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Muto,S.Takeda,M.Hirata and T.Tanabe: "Structure of Hydrogen-Induced Planar Defect in Silicon by High-Resolution Electron Microscopy" J.Appl.Phys.70. 3505-3508 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hirata,K.Fijii and K.Ibe: "Structure of Planar Aggregates of Si in Heavily Si-Doped GaAs" Phil.Mag.A66. 257-268 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda,S.Muto and M.Hirata: "Atomic Strucutres of Planar Defects in Si and GaAs" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.262. 209-214 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koyama and S.Takeda: "Atomic structure and energy of the{113}planar interstitial defects in Si" Phys.Rev.B46. 12305-12315 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda and K.Ibe: "Structural Analysis of Point-Defect-Aggregates on{113}in Si" JEOL news. 29E. 22-25 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 竹田 精治: "Si結晶中の格子面再配列:{113}面欠陥の原子配列" 日本結晶学会誌. 33. 333-338 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 竹田 精治、井部 克彦: "電子顕微鏡で捉えたSiの新しい2次欠陥構造" 電子顕微鏡. 27. 59-62 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井 克司,平田 光児,竹田 精治,藤田 尚徳: "ボート成長法によるGaAs結晶の結晶欠陥" 半導体研究(化合物半導体の結晶成長と評価その7). 37. 3-28 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda: "An Atomic Model of ElectronーIrradiationーInduced Defects on {113}in Si" Japan.J.Appl.Phys.30. L639-L642 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda,M.Hirata,S.Muto,G.C.Hua,K.Hiraga&M.Kiritani: "HRTEM observation of electronーirradiationーinducod defects penetrating through a thin thin foil of germanium" Ultramicroscopy. 39. 180-186 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda,S.Muto&M.Hirata: "Atomic Structure of the Intersitial petects in ElectronーIrradiated Si and Ge" Proc.16th Int.Conf.on Defects in Semiconductors Lehigh Universith,July,1991. (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Muto,S.Takeda,M.Hirata&T.Tanabe: "Structure of hydrogenーinduced planar defect in Si by highーresolution electron microscopy" J.Appl.Phys.70. 3505-3508 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 竹田 精治: "Si結晶中の格子面再配列:{113}面欠陥の原子配列" 日本結晶学会誌. 33. 333-338 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Muto,S.Takeda,M.Hirata,K.Juji&K.Ibe: "Structure of Planar Aggregates of Si in Heauily SiーDoped GaAs" Phitosophical Magazine A.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 日本電子顕微鏡学会関東支部編 竹田 精治(分担執筆): "先端材料評価のための電子微顕鏡技術" 朝倉書店, 382 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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