| 研究課題/領域番号 |
08455019
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
表面界面物性
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
安田 幸夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60126951)
|
|---|
| 研究分担者 |
池田 浩也 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00262882)
財満 鎭明 名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (70158947)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
|
| キーワード | 化学気相成長 / 高分解能電子エネルギー損失分光法 / 反射高速電子線回折法 / 水素終端シリコン / 初期酸化過程 / 局所構造 / 分子線エピタキシー / SiGe混晶膜 |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)法および反射高速電子線回折(RHEED)を用いて、シリコン初期酸化過程および酸化膜局所構造に与える水素の効果と、Si_2H_6およびGeH_4を用いたガスソース分子線エピタキシー(MBE)法によるSiGe混晶膜の成長初期過程における水素の役割について調べた。主な結果を以下に示す。
一次元連鎖モデルを用いてシリコン初期酸化過程を解析し、水素終端Si(100)-1xl表面、水素終端Si(100)-2xl表面とも、表面シリコン原子のバックボンドの一方に、優先的に酸素が吸着することを明らかにした。この選択性はシリコン清浄表面では現れない現象であり、水素原子による酸化制御の一端を示すものである。さらに、表面一層までは、酸化が層状に進行することも見出し、酸化膜/シリコン界面の急峻性にも有効であることを示した。
水素終端Si(111)-1xl表面の初期酸化は水素終端Si(100)表面同様層状に進行するものの、上記のような優先吸着は起こらず、酸素原子がランダムに吸着することを見出した。また2ML以上では、酸化膜局所構造は、面指数や吸着水素の影響はほとんど受けないことを明らかにした。
Si(100)およびSi(111)基板上のSiGe膜の成長において、Si_2H_6およびGeH_4の解離吸着速度が、基板の面指数および吸着サイトとなる表面元素の種類に大きく依存することを見出した。これらは、Si_2H_6およびGeH_4ガスの解離吸着反応が基板表面の電子状態に大きく依存することを示唆している。さらに、SiGeエピタキシャル成長に与える水素の効果として、Si_2H_6およびGeH_4の吸着サイトを低減する効果と、Ge原子の表面原石を抑制する効果があることを明示した。これらの結果は、水素による表面反応制御の可能性を支持するものである。
|
