表面変性エピタクシー

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04227104
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 高柳 邦夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80016162)
• 研究分担者: 一宮 彪彦 名古屋大学, 工学部, 教授 (00023292) ; 木村 嘉伸 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (60225076)
• キーワード: 表面変性エピタクシー / シリコン表面の成長

研究概要

Si(111)7x7表面にSnを原子層付着させ、表面を√3×√3構造に代えて、その上にSiを蒸着させたときの成長過程を超高真空・高分解能電子顕微鏡法で"その場"観察した。基板温度を変えたときの成長の記録から、ステップの間隔とステップ成長速度、ならびに核形成の有無や核密度の関係を調べた。それらの成長を理論的に解析し、変性エピタクシーの機構を論じた。変性エピタクシーで、Siの島成長が抑えられる理由は、Si原子の臨界核サイズが大きくなるためであることが分かった。臨界核サイズが大きくなる物理的理由は、変性エピタクシーではSi表面を覆う金属膜中の金属原子とその上に核形成した蒸着Si原子とが位置の組み替えを行なうが、その際の金属原子が表面の最上層に偏析する過程で相当の活性化エネルギーが必要とされるためではないかと推定している。

研究成果

• [文献書誌] A.Shibata,Y.Kimura,K.Tarayanagi: "On the restructured Layer of the si(111)√3×√3-Ag structure studied by scanning tunneling microscopy" Surface Sci.Lett.275. L697-L701 (1992)
• [文献書誌] T.Nakayama,Y.Tanishiro,K.Takayanagi: "Heterogrowth of Ge on Si(001)2×1 reconstructed surface" Surface Sci.273. 9-20 (1992)
• [文献書誌] A.Shibata,Y..Tanishiro,K.Takayanagi: "Si(111)√3×√3-Au growing on a 7×7 surface" Surface Sci.273. L430-L434 (1992)
• [文献書誌] S.Iwanari,K.Takayanagi: "Surfactant Epitaxy of Si on Si(111) Mediated by Sn" Jpn.J.Appl.Phys.30. L1978-L1981 (1991)
• [文献書誌] S.Iwanari,K.Takayanagi: "Surfactant epitaxy of Si on Si(111) surface mediated by a Sn Layer I." J.Cryst Growth. 119. 229-240 (1992)
• [文献書誌] S.Iwanari,Y.Kimura,K.Takayanagi: "Surfactant epitaxy of Si on Si(111) surface mediated by a Sn layer II." J.Cryst Growth. 119. 241-247 (1992)