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1次元収束ビームを用いた電子線回析法による表面構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 12650031
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 表面界面物性
研究機関横浜市立大学

研究代表者

重田 諭吉  横浜市立大学, 総合理学研究科, 教授 (70106293)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード反射型高速電子線回析 / 表面構造 / 動的構造変化 / その場観察 / 反射型高速電子線回折 / その場測定
研究概要

本研究の目的は,高速電子回折(RHEED)の測定において,入射角を変化させる代わりに,入射電子線の表面垂直方向に角度幅を持たせた1次元収束ビームを作成し,その回折パターンを測定する事で,各反射点の入射角変化に対応した強度変化のデータ(ロッキングカーブ)を一つの画像上に撮影し,短時間にロッキングカーブを得ることにある。昨年度(平成12年度),磁場偏向により素早く入射角を0.5°〜6°まで変化させて疑似1次元ビームを作り,CCDカメラを用い回折パターンを記録し,その回折像からロッキングカーブを求めたところ,これまで18秒程度必要であった観測時間が0.3程度まで短縮できることが分かった。
今年度は,この測定法を実際の動的構造変化の解析に適用した。RHEEDの情報は入射電子線のビーム経内の平均的な情報であるため,表面の一様な変化が期待できる現象であり,時定数が数十秒以上の動的変化に適応可能である。そこで,高濃度にボロン(B)添加したsiの焼鈍による(111)表面への析出過程のその場観察を行なった。この試料は加熱によりバルク内のBが表面に析出し,アドアトムの真下のS5サイトに配置し√<3>×√<3>構造を形成する。この析出過程の時定数は1分間程度であり,1秒間隔で10分間の連続測定を試みた。その結果,連続した表面構造変化を反映したロッキングカーブを観測する事が出来,析出過程の連続的な構造変化をとらえることに成功した。
現在,動力学的回折理論による強度解析を行っており,Bの析出量を変化させることで,焼鈍中のロッキングカーブ曲線の特徴的な変化は説明できるが,これでは不十分で,析出過程では多くの表面原子の欠損を考慮する必要があると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Y.Fukaya, Y.Shigeta: "New phase and surface melting of Si(111) at high temperature above 7x7-1x1 phase transition"Phys.Rev.Lett.. 85. 5150-5153 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fukaya, Y.Shigeta, K.Maki: "Dynamic change in the surface and layer structures during epitaxial growth of Si on a Si(111)-7x7 surface"Phys.Rev.. B61. 13000-13004 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fukaya, K.Nakamura, Y.Shigeta: "Wide range temperature dependence of RHEED rocking curve from a Si(111)-7x7 surface"J.Vac.Sci.Technol.. A18. 968-971 (2000)

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  • [文献書誌] K.Nakamura, K.Masuda, Y.Shigeta: "Difference in the structures on highly B-doped Si(111) surfaces by heating treatments"Surf.Sci.. 454-456. 21-25 (2000)

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  • [文献書誌] 深谷有喜, 三井裕, 重田諭吉: "磁場による視射角偏向機能を備えた反射型高速電子線回折(RHEED)装置の試作と動的構造変化への応用"真空. 43. 587-594 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shigeta, Y.Fukaya: "Study of dynamic surface structure change by using reflection high-energy electron diffraction with magnetic deflector"Trends in Vacuum Science & Technology. 4. 37-54 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Negishi, Y.Shigeta: "Surface roughening induced by a characteristic surface structure of a Si film grown on Si(111)"Surf.Sci.. 481. 67-77 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 深谷有喜, 重田諭吉: "高温領域におけるSi(111)表面の構造変化-反射高速電子回折(RHEED)による研究-"真空. 45(印刷中). (2002)

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  • [文献書誌] 重田諭吉: "磁場偏向系を備えた反射型高速電子線回折装置による表面の動的構造変化の研究"横浜市立大学論叢. (印刷中). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fukaya, Y.Shigeta: "Precursor to surface melting of Si(111) at high temperature"Phys.Rev.. B65(印刷中). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fukaya and Y. Shigeta: ""New phase and surface melting of Si(111) at high temperature above 7×7-1×1 phase transition""Phys. Rev. Lett.. 85. 5150-5153 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fukaya, Y. Shigeta, and K. Maki: ""Dynamic change in the surface and layer structures during epitaxial growth of Si on a Si(111)-7×7 surface""Phys. Rev.. B61. 13000-13004 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fukaya, K. Nakamura, and Y. Shigeta: ""Wide range temperature dependence of RHEED rocking curve from a Si(111)-7x7 surface""J. Vac. Sci. Technol.. A18. 968-971 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakamura, K. Masuda and Y, Shigeta: ""Difference in the structures on highly B-doped Si(111) surfaces by heating treatments""Surf. Sci.. 21-25. 454-456 (2000)

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  • [文献書誌] Y. Fukaya, H. Mitsui and Y. Shigeta: ""Development of a high-energy electron diffraction (RHEED) apparatus equipped with a magnetic deflector to change the glancing angle and its application to the study of dynamic structure change""J. Vac. Soc. Jpn. 43. 587-594 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shigeta and Y. Fukaya: ""Study of dynamic surface structure change by using reflection high-energy electron diffraction with magnetic deflector""Trends in Vacuum Science & Technology. Vol. 4. 37-54 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Negishi and Y. Shigeta: ""Surface roughening induced by a characteristic surface structure of a Si film grown on Si(111)""Surf. Sci.. 481. 67-77 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fukaya and Y. Shigeta: ""Study on high-temperature phases of Si(111) surface with RHEED ""J. Vac. Soc. Jpn. 45 (in press). (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shigeta: ""Study of dynamical surface structure change with reflection high-energy electron diffraction""The Bulletin of Yokohama City University. (in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fukaya and Y. Shigeta: ""Precursor to surface melting of Si(111) at high temperature""Phys. Rev.. B65(in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shigeta, Y.Fukaya: "Study of dynamic surface structure change by using reflection high-energy electron diffraction with magnetic deflector"Trends in Vacuum Science & Technology. 4. 37-54 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Negishi, Y.Shigeta: "Surface roughening induced by a characteristic surface structure of a Si film grown on Si(111)"Surface Science. 481. 67-77 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 深谷有喜, 重田諭吉: "高高温領域におけるSi(111)表面の構造変化-反射型高速電子回折(RHEED)による研究-"真空. 45(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 重田諭吉: "磁場偏向系を備えた反射型高速電子線回折装置による表面の動的構造変化の研究"横浜市立大学論叢. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Fukaya and Y.Shigeta: "New phase and surface melting of Si(111)at high temperature above7×7-1×1 phase transition"Physical Review Letters. 85. 5150-5153 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Fukaya,Y.Shigeta,and K.Maki: "Dynamic change in the surface and layer structures during epitaxial growth of Si on a Si (111)-7×7 surface"Physical Review. B61. 13000-13004 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Fukaya,K.Nakamura,and Y.Shigeta: "Wide range temperature dependence of RHEED rocking curve from a Si(111)-7×7 surface"Journal of Vacuum Science & Technology. A18. 968-971 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakamura,K.Masuda and Y.Shigeta: "Difference in the structures on highly B-doped Si(111)surfaces by heating treatments"Surface Science. 454-456. 21-25 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 深谷有喜,三井裕,重用諭吉: "磁場による視射角偏向機能を備えた反射型高速電子線回折(RHEED)装置の試作と動的構造変化への応用"真空. 43. 587-594 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Masuda and Y.Shigeta: "Formation of uniform nanoscale Ge islands on Si(111)-7x7"Applied Surface Science. (印刷中). (2001)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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