半導体-半導体境界層に形成したナノ構造金属相の安定性と機能性の研究

• 研究課題/領域番号: 05805004
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 表面界面物性
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 坪井 猛文 近畿大学, 理工学部, 教授 (20025381)
• 研究分担者: 鈴木 孝夫 京都大学, 理学部, 助手 (00025363) ; 瀬口 泰弘 近畿大学, 理工学部, 講師 (70171345)
• 研究期間 (年度): 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 1993年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 金属超薄膜 / 金属半導体積層膜 / オージェ電子分光 / 電気抵抗 / ホール係数 / 結晶化温度

研究概要

金属/半導体積層構造のキャラクタリゼーションを行うために、現有のオージェ電子分光分析装置に、抵抗加熱式真空蒸着装置を取付け、半導体(Ge)/金属(Au,Cu)/半導体(Ge)積層構造膜形成過程における表面を、オージェ電子分光法によりその場分析が可能な装置を製作した。これを用いて、AuとGeとの積層界面の組成急峻性が、試料作製時の積層順により全く異なることを確認した。この現象の表面エネルギーに基づく物理化学的検討は、現在進行中である。
このナノ構造積層膜における電子輸送現象を調べるために、電気抵抗およびホール係数の測定をディジタルマルチメータのマイコン制御により行う装置を製作した。
また、電子輸送現象測定用薄膜試料の微細加工のための描画装置を、マイクロポジショナーをマイコン制御することにより製作した。
以上により、現在、ナノ構造薄膜の室温における電子輸送現象が測定可能となったが、さらにこれを室温から液体窒素温度までに測定温度範囲を拡張するための温度制御装置を製作中である。
また、積層構造に用いられた非晶質Ge薄膜の安定性を見るため、高温における電気抵抗の温度変化を測定し、結晶化の起こる温度を測定した。Auを挟んだGe膜では、その結晶化が、Auがない時に比べて200〜300℃も低い温度で起こることが分かった。この過程を電子顕微鏡内において観察し、Geの結晶化におけるAuの役割を解明するために、現在、加熱用試料ホルダーを準備中である。