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極低エネルギー電子による水素終端シリコン基板の表面修飾

研究課題

研究課題/領域番号 09450017
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 表面界面物性
研究機関大阪大学

研究代表者

尾浦 憲治郎 (尾浦 憲冶郎)  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029288)

研究分担者 綿森 道夫  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80222412)
片山 光浩  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70185817)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
15,700千円 (直接経費: 15,700千円)
1998年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1997年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
キーワード電子刺激脱離 / 極低エネルギー電子 / 表面水素 / 脱離断面積 / 水素終端 / ゲルマニウム / シリコン / イオンビーム
研究概要

水素終端シリコン基板からの水素の電子刺激脱離(ESD)現象は、電子ビームパターニングによる基板の表面修飾と関連して、幅広い応用が期待されている。水素終端基板の電子ビームパターニングにおいては、通常、20〜50keVの高エネルギーの電子が用いられているが、熱効果による水素の脱離を最小限に抑え、ESDのみによる終端水素の局所的除去を実現するためには、数eV〜数10eV程度の極低エネルギーの電子を採用することが必要である。このためには、まず、極低エネルギーの電子照射における脱離断面積・しきい値エネルギーなど、ESDのメカニズムの基礎的な解明が必要である。本研究では、極低エネルギー電子による水素終端Si基板の表面修飾素過程を原子レベルのミクロな尺度で解明することを目的とした。
現有の装置に、低エネルギー電子銃を導入し、極低エネルギー電子による水素終端Si基板の表面修飾素過程を基礎的に解明した。水素終端したSi(100)表面およびGe/Si(100)表面からのESDによる水素の脱離過程を飛行時間型低エネルギーイオン反跳分光法(TOF-ERDA)を用いてその場観察し、水素の脱離断面積の絶対量を定量することによって、極低エネルギー領域における脱離断面積の電子エネルギー依存性を得た。特筆すべき結果としては、水素終端Si基板からの水素のESDに関して、(1)しきい値エネルギーが約23eVであること、(2)水素の脱離機構が、主に、内殻イオン化によるオージェ遷移プロセスに関連しており、Si-H価電子帯中の多重正孔の生成とその脱励起によるものであることなど、ESDのメカニズムに関して興味深い知見を見出した。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] M.Watamori 他4名: "Reconstruction and growth of Ag on Hydrogen-terminated Si(III) surfaces" Appl.Surf.Sci.113/114. 448-452 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Oura 他5名: "Quasi-modium energy ion scattering spectroscopy observation of a Ge g-doped layer fabricated by hydrogen mediated epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.37. 2625-2628 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Katayama 他4名: "The effect of hydrogen termination on In growth on Si(100) surface" Surf.Sci.401. L425-L431 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Oura 他4名: "Electron stimulated desorption of hydrogen from H/Si(001)-lxl surface studied by TOF-ERDA" Surf.Sci.420. 81-86 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Katayama 他5名: "Adsorption of H on the Ge/Si(001) surfaces as studied by TOF-ERDA and CAICISS" Jpn.J.Appl.Phys.38(印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Oura 他4名: "Total cross-section of electron stimulated desorption of hydrogen from hydrogen-terminated Ge/Si(001) as observed by TOF-ERDA" Jpn.J.Appl.Phys.38(印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohba, I.Katayama, Y.Yamamoto, M.Watamori and K.Oura: ""Reconstruction and Growth of Ag on Hydrogen-Terminated Si (111) Surfaces"" Appl.Surf.Sci.113/114. 448-452 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fuse, K.Kawamoto, T.Shiizaki, E.Tazou, M.Katayama and K.Oura: ""Quasi-Medium Energy Ion Scattering Spectroscopy Observation of a Ge delta-doped Layr Fabricated by Hydrogen Mediated Epitaxy"" Jpn.J.Appl.Phys.37. 2625-2628 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-T.Ryu, K.Kui, K.Noda, M.Katayama and K.Oura: ""The Effect of Hydrogen Termination on In Growth on Si (100) Surface"" Surf.Sci.401. L425-L431 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fuse, T.Fujino, J.-T.Ryu, M.Katayama and K.Oura: ""Electron Stimulated Desorption of Hydrogen from H/Si (001) -1x1 Surface Studied by TOF-ERDA"" Surf.Sci.420. 81-86 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fuse, J.-T.Ryu, T.Fujino, K.Inudzuka, M.Katayama and K.Oura: ""Adsorption of H on the Ge/Si (001) Surfaces as Studied by TOF-ERDA and CAICISS"" Jpn.J.Appl.Phys.38(in press). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fuse, T.Fujino, J.-T.Ryu, M.Katayama and K.Oura: ""Total Cross-Section of Electron Stimulated Desorption of Hydrogen from Hydrogen-Terminated Ge/Si (001) as Observed by TOF-ERDA"" Jpn.J.Appl.Phys.38(in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Oura他4名: "The effect of hydrogen termination on In growth on Si(100)surface" Surf.Sci.401. L425-L431 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Katayama他5名: "Quasi-medium energy ion scattering spectroscopy observation of a Ge δ-doped layer fabricated by hydrogen mediated epitary" Jpn.J.Appl.Phys.37. 2625-2628 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Oura他5名: "Observation of behavior of Ge δ-doped layer in Si(001)" Nucl.Instrum.& Methods Phys.Res.B136-138. 1080-1085 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Oura他10名: "Si(100)2×3-Na surface phase:formation and atomic arrangement" Phys.Rev.B58. 4972-4976 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Oura他4名: "Electron stimulated desorption of hydrogen from H/Si(001)-1×1 surface studied by TOF-ERDA" Surf.Sci.420. 81-86 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Oura 他4名: "Adsorption of atomic hydrogen on the Si (100)-2x1-Sb surface" Jpn.J.Appl.Phys.36. 4435-4439 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Oura 他4名: "Qasi-medium energy ion scattering spectroscopy study of Ge 8-layer on Si (001)" Appl.Surf.Sci.R1/R2. 218-222 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Katayama 他3名: "Atomic-hydrogen-induced structural change of the Si (100)-(2x1)-Sb surface observed by TOF-ICISS" Appl.Surf.Sci.121/122. 223-227 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Oura 他8名: "Structural model for the Si (111)-4x1-In reconstruction" Phys.Rev.B56. 1017-1020 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Watamori 他4名: "Reconstruction and growth of Ag on hydrogen-terminated Si (111) surfaces" Appl.Surf.Sci.113/114. 448-452 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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