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金属及び半導体上に形成する同一性酸化シリコン単分子層の構造とバンドギャップ

研究課題

研究課題/領域番号 23540372
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関福岡大学 (2013-2014)
九州大学 (2011-2012)

研究代表者

栃原 浩  福岡大学, 工学部, 研究員 (80080472)

研究分担者 白澤 徹郎  東京大学, 物性研究所, 助教 (80451889)
水野 清義  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (60229705)
小森 文夫  東京大学, 物性研究所, 教授 (60170388)
鈴木 孝将  福岡大学, 工学部, 教授 (10580178)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードシリコン酸化物 / 超薄膜 / シリコンカーバイド / エピタキシャル単分子層 / 走査トンネル顕微鏡 / バンドギャップ / 酸化シリコン超薄膜 / エピタキシー / 半導体/絶縁体接合 / エピタキシャル超薄膜 / MOS構造 / 結晶性超薄膜 / エピタキシャル成長膜 / 金属/絶縁物接合 / 半導体/絶縁物接合 / 表面新物質
研究成果の概要

SiC面とMo面に形成する同一性エピタキシャル酸化シリコン単分子膜の構造とバンドギャップに関する研究である。走査トンネル顕微鏡(STM)で観察したところ、酸化シリコン単分子膜の上にSiO2ナノ粒子が、SiCとMoどちらの表面にも完全に覆っていた。SiC面の場合、適切な加熱温度でナノ粒子だけを取り除くことができ,酸化シリコン単分子膜の原子配列をSTMで観測できた.ポイントトンネル分光により、そのバンドギャップが5.5±0.5 eVであり、バルクの酸化シリコンの8.9 eVよりも大幅に小さいことを見出した.Moではナノ粒子を取り除けず,SiCとの比較はできなかった.

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Adsorption of PTCDA on Si(001)-2 x 1 surface2015

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, Y. Yoshimoto, K. Yagyu, H. Tochihara
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 142 号: 10

    • DOI

      10.1063/1.4906118

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anomalous structural evolution and √3x√3 reconstruction of a clean Si(111) surface observed after thermal desorption of thallium2015

    • 著者名/発表者名
      P. Kocan, O. Krejci, H. Tochihara
    • 雑誌名

      J. Vac. Sci. Technol. A

      巻: 33 号: 2

    • DOI

      10.1116/1.4913199

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scanning tunneling microscopic and spectroscopic studies on a crystalline silica monolayer epitaxially formed on hexagonal SiC(000-1 ) surfaces2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tochihara, Tetsuroh Shirasawa, Takayuki Suzuki, Toshio Miyamachi, Takashi Kajiwara, Kazuma Yagyu, Shunsuke Yoshizawa, Toshio Takahashi, Satoru Tanaka, and Fumio Komori
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of a single layer grapheme by copper intercalation on a SiC(0001) surface2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yagyu, Takayuki Tajiri, Atsushi Kohno, Kazutoshi Takahashi, Hiroshi Tochihara, Hajime Tomokage, Takayuki Suzuki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth mode and atomic structure of MnSi thin films on Si(111)2012

    • 著者名/発表者名
      B. Geisler, P. Kratzer, T. Suzuki, T. Lutz, G. Costantini, K. Kern
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 86 号: 11

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.115428

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniaxial deformation of graphene Dirac cone on a vicinal SiC substrate2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakatsuji
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 85 号: 19

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.195416

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Si 2p Core Level Shifts of the Epitaxial SiON Layer on a SiC(0001), Studied by Photoemissin Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      T. Shirasawa, S. Tanaka, T. Muro, Y. Tamenori, Y. Harada, T. Tokushima, T. Kinoshita, S. Shin, T. Takahashi, H. Tochihara
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 675-677 ページ: 15-19

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface structure determination of silica single layer on Mo(112) by LEED2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, S. Mizuno
    • 雑誌名

      Surface Science

      巻: 605 ページ: 1209-1213

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The epitaxial crystalline silicon-oxynitride layer on SiC(0001): Formation of an ideal insulator-SiC interface2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tochihara, T. Shirasawa
    • 雑誌名

      Progress in Surface Science

      巻: 86 号: 11-12 ページ: 295-327

    • DOI

      10.1016/j.progsurf.2011.08.003

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrathin Crystalline Silica Films Formed Epitaxially on SiC Basal Planes2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tochihara, T. Suzuki, K. Yagyu, T. Shirasawa, T. Kajiwara, T. Miyamachi, T. Takahashi, F. Komori, S. Tanaka
    • 学会等名
      The 9th International Forum on Advanced Materials Science and Technology
    • 発表場所
      Xiamen University, Xiamen, China
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Si(111)清浄表面の新再構成構造2014

    • 著者名/発表者名
      P. Kocan, O. Krejci, 栃原浩
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋期大会
    • 発表場所
      中部大学 春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Scanning Tunneling Microscopy Studies of Epitaxial Silica Monolayers on C- and Si-Faces of Hexagonal SiC Basal Planes2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tochihara, T. Suzuki, K. Yagyu, T. Shirasawa, T. Kajiwara, T. Miyamachi, T. Takahashi, F. Komori, S. Tanaka
    • 学会等名
      IUMRS-ICA2014
    • 発表場所
      Fukuoka University, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A dangling-bond free interface: the silicon-oxynitride epitaxial ultrathin film on SiC(0001).2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tochihara, T. Shirasawa
    • 学会等名
      The 13th International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces(招待講演)
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] STM Studies of an Ultrathin Silica Film Epitaxially Formed on the C-Face of 4H-SiC Basal Planes

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tochihara, Tetsuroh Shirasawa, Takayuki Suzuki, Toshio Miyamachi, Takashi Kajiwara, Kazuma Yagyu, Shunsuke Yoshizawa, Toshio Takahashi, Satoru Tanaka, Fumio Komori, Peter Krueger, Johannes Pollmann
    • 学会等名
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      Epochal Tsukuba
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SiC上の結晶性シリカシートのSTM観察とそのバンドギャップ

    • 著者名/発表者名
      栃原浩、白澤徹郎、鈴木孝将、宮町俊生、梶原隆司、柳生数馬、吉澤俊介、高橋敏男、田中悟、小森文夫、Peter Krueger, Jahannes Pollmann
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学、平塚市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2020-05-15  

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