| 研究課題/領域番号 |
09450017
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
表面界面物性
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
尾浦 憲治郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029288)
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| 研究分担者 |
綿森 道夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80222412)
片山 光浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70185817)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 電子刺激脱離 / 極低エネルギー電子 / 表面水素 / 脱離断面積 / 水素終端 / ゲルマニウム / シリコン |
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| 研究概要 |
水素終端シリコン基板からの水素の電子刺激脱離(ESD)現象は、電子ビームパターニングによる基板の表面修飾と関連して、幅広い応用が期待されている。水素終端基板の電子ビームパターニングにおいては、通常、20〜50keVの高エネルギーの電子が用いられているが、熱効果による水素の脱離を最小限に抑え、ESDのみによる終端水素の局所的除去を実現するためには、数eV〜数10eV程度の極低エネルギーの電子を採用することが必要である。このためには、まず、極低エネルギーの電子照射における脱離断面積・しきい値エネルギーなど、ESDのメカニズムの基礎的な解明が必要である。本研究では、極低エネルギー電子による水素終端Si基板の表面修飾素過程を原子レベルのミクロな尺度で解明することを目的とした。
現有の装置に、低エネルギー電子銃を導入し、極低エネルギー電子による水素終端Si基板の表面修飾素過程を基礎的に解明した。水素終端したSi(100)表面およびGe/Si(100)表面からのESDによる水素の脱離過程を飛行時間型低エネルギーイオン反跳分光法(TOF-ERDA)を用いてその場観察し、水素の脱離断面積の絶対量を定量することによって、極低エネルギー領域における脱離断面積の電子エネルギー依存性を得た。特筆すべき結果としては、水素終端Si基板からの水素のESDに関して、(1)しきい値エネルギーが約23eVであること、(2)水素の脱離機構が、主に、内殻イオン化によるオージェ遷移プロセスに関連しており、Si-H価電子帯中の多重正孔の生成とその脱励起によるものであることなど、ESDのメカニズムに関して興味深い知見を見出した。
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