| 研究課題/領域番号 |
13440097
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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 |
固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
栃原 浩 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (80080472)
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| 研究分担者 |
高橋 敏男 東京大学, 物性研究所, 助教授 (20107395)
三好 永作 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (70148914)
水野 清義 九州大学, 総合理工学研究院, 助教授 (60229705)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
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| キーワード | 表面構造 / 表面金属シリサイド / 低速電子回折法 / 表面X線回折法 / 分子軌道計算 / 化学結合 / 走査トンネル顕微鏡 / 相転移 |
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| 研究概要 |
本研究は、研究課題名に示されているように、シリコン表面上に金属原子をつけて加熱したときに得られる表面シリサイドの構造と化学結合について調べた。表面シリサイドは2次元周期構造を示すことが多いので、本研究では、低速電子回折(LEED)とX線回折(SXRD)により研究した。また、表面シリサイドの形成過程については走査トンネル顕微鏡(STM)により調べた。主な成果は以下の通りである。
(1)Si(111)-(4x1)-Inの構造決定:低温でパイエルス転移を起こすと提案されている室温での構造をLEEDにより決定できた。低温相の構造は決定できなかったが、周期構造は(8x1)p1g1であることを示すことができた。
(2)Si(111)-(1x1)-Tlの構造決定:Tlは他の13グループ金属とは異なり、3価の他に、1価の化学結合を示すことが知られている。Si(111)表面に形成した(1x1)-Tl構造をLEEDにより決定できた。この構造における化学結合の本質については、現在、分子軌道理論計算により考察中である。
(3)Si(111)-(3x2)-Baの形成初期過程:Ba原子の吸着と加熱により、ステップの上端を壊してSiとBa原子からなるプロペラ型クラスターを形成しながら、(3x2)-Ba構造が形成することをSTMにより見いだした。
(4)Si(111)-(【square root】3x【square root】3)-Agの相転移:この表面構造について低温での相転移が提案されていたが、相転移は秩序無秩序型ではない構造相転移であることをSXRDで示すことができた。また、転移温度、臨界指数を求めることができた。
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