| 研究課題/領域番号 |
11450019
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
表面界面物性
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
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| 研究分担者 |
品田 賢宏 早稲田大学, 理工学部, 助手 (30329099)
嶋田 一義 早稲田大学, 理工学部, 助手 (40308200)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1999年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
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| キーワード | シリコン / イオン照射 / 表面改質 / 走査トンネル顕微鏡 / 半導体表面 / 欠陥 / アルゴンイオン / ナノ改質 |
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| 研究概要 |
1.イオン照射によるSi表面の改質効果解明の推進
高温超高真空STM/低速イオン銃複合装置を作製し、Arイオンを照射したSi表面をリアルタイムで高温STM観察し、1個のArイオンによって形成された表面改質サイトの形状変化を多数調べた。その結果、サイズの大きいイオン照射痕の多くは、熱処理によって表面のダイマー列に沿った辺を持つ正六角形に整形されることなどが明らかになった。イオン照射欠陥回復過程の基板温度依存性、入射イオンエネルギー依存性について調査し、温度が高いほど、低照射エネルギーであるほど、一旦拡大する欠陥がより多くなることが判明した。また、昨年度導入したE×Bセパレータにより、Si表面へ一価の酸素イオン(O^+)のみを抽出して高温STM観察することに成功した。この結果、活性な酸素イオンの照射時においても、Si表面を原子レベルで観察し続けられることを確認した。今後は、ドーパントイオン照射による表面改質過程についても視野に入れ、引き続き研究を続ける。
2.Si表面へのイオン照射過程のシミュレーション技術の構築
STMによって得られたイオン照射欠陥の挙動を定量的に解釈するためには、バルク中の原子や空孔の挙動の理解が不可欠である。このため、Ar, Si, Oの3元素が扱えるポテンシャルを開発し、イオン照射後の欠陥の挙動やSiO_2/Si界面構造形成の動的過程のシミュレーションを行った。また、分子動力学計算では扱いきれない長時間に及ぶ欠陥の挙動をシミュレートするために、モンテカルロ法によるシミュレータの開発も行った。
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