シングルイオン注入法の実現と固体物性制御への応用

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05101003
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
• 研究分担者: 谷川 庄一郎 筑波大学, 物質工学系, 教授 (90011080) ; 星野 忠次 早稲田大学, 理工学部, 助手 (90257220)
• キーワード: シングルイオン / シングルイオン注入 / FIB / 点欠陥 / 物質制御 / 陽電子消滅 / 極微構造 / 表面構造相転移

研究概要

Si(111)表面に関しては、表面過渡現象の観察が著しく進み、これに基づいて、表面原子集団の挙動における偶然性や必然性に関する理論の構築、相転移の活性化エネルギーの決定、などの成果を得た。
半導体デバイスの基礎構造としての金属/SiおよびSiO_2/Si界面へのシングルイオン照射実験が進み、界面に導入される欠陥数と照射イオン数の間に線形な関係を見いだした。これにより、シングルイオンを探針として半導体デバイスやプロセスの診断を行う新しい評価技術の基礎を固めることが出来た。
低速陽電子線のマイクロ・ビーム化および超短パルス化に取り組み、100Vで45μmまで絞り込み、150psecの超短パルス化に成功した。これらのビーム開発と平行して、シリコン、ヒ化ガリウム、グラファイト、ダイヤモンド等へのイオン注入誘起欠陥の同定および深さ分布の決定に成功した。また、これらの欠陥研究の基礎として、ゲルマニウム中の熱平衡点欠陥の絶対濃度測定を実施した。