| 研究課題/領域番号 |
03452077
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
八木 克道 東京工業大学, 理学部, 教授 (90016072)
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| 研究分担者 |
箕田 弘喜 東京工業大学, 理学部, 助手 (20240757)
谷城 康眞 東京工業大学, 理学部, 助手 (40143648)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | エレクトロマイグレーション / 表面電流効果 / シリコン表面 / Si(111)相転移 |
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| 研究概要 |
2年間の成果を大別すると2つに分けられる。(1)Si表面上での金属原子の表面エレクトロマイグレーション(SuEMと略記)の観察結果と、(2)清浄Si表面における通電効果の研究である。
(1)については、Geの電流方向へのSuEM、Agの表面ステップに影響されたSuEM、Au-Cu2次元合金吸着構造の通電による相分離などの観察の他に、修飾表面でのSuEMを観察した。Ge修飾Si(111)表面では、清浄表面と構造および電子状態(金属的)が類似しているため、Ag,InいずれのSuEMも清浄な面の上と定性的に変わらず、マイグレーションの早さだけが、前者で10倍ほど、後者で数倍早くなった。一方、半導体的電子構造を持つSi(111)√<3>x√<3>-Ag構造表面でのInは全く移動せず、Si(111)3x1-Ag表面では僅かに移動が見られた。この様に、電流効果は下地電子構造によって大変異なることが明らかにされた。一方、光電子顕微鏡を用いた観察では、蒸着による光電子量の変化とSuEMの方向とによい相関があり、SuEMの駆動力が電界であることを示唆する結果を得た。
(2)Si(111)7x7-1x1相転移点直上では、step-up電流でステップは等間隔に配列する面(R面)、step-down電流でステップバンチング表面(B面)を作るが、相転移が始まり、ステップの上段側に僅かでも7x7構造が現れると、同じ電流方向でもB面とR面が入れ替わるのが観察された。さらに7倍構造がテラスの40-50%を占有すると、再び入れ替わり、70-80%でもう一度入れ替わった。この過程はテラス幅とステップの性格に依存し、ステップの形状揺動もステップの性格と電流方向に依存することがわかった。
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