表面電子輸送

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694059
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長谷川 修司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00228446)
• 研究分担者: 長尾 忠昭 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40267456)
• キーワード: 表面電子輸送 / 四端子プローブ / 表面電子バンド / 表面超構造 / シリコン / 走査電子顕微鏡 / 微細加工 / 表面原子ステップ

研究概要

デンマーク工科大学で製作したマイクロ4端子プローブ(プローブ間隔が8μm)を東京大学所有の超高真空走査電子顕微鏡・MBE装置内に装着し、測定する表面領域を観察しながらその場で電気伝導度測定を行なえるシステムを完成させた。この装置を使って様々な測定をし、次の結果が得られた。
(1)Si(111)-7X7清浄表面とSi(111)-√<3>X√<3-Ag>表面で電気伝導精度測定を行なったところ、後者は2桁も伝導度が高いことが分かった。これは、プローブ間隔が狭まったことによって、非常に表面敏感な伝導度測定となり、表面構造の違いが如実に現れたものと考えられる。
(2)マイクロ4端子プローブを微動させて、ステップが数十段密集したステップバンド領域を跨いで測定した場合跨がずにテラス上で測定した場合を比較して、伝導度が著しく異なることが分かった。これは、表面原子ステップによって表面キャリアが散乱されて伝導度を下げていることとを直接検出したことになる。

研究成果

• [文献書誌] N.Sato,S.Takeda,T.Nagao S.Hasegawa: "Electron standing waves on the Si(111)-√<3>x√<3>-Ag surface"Physical Review B. 59. 2035-2039 (1999)
• [文献書誌] C.-S.Jiang,S.Hasegawa: "Photoconductivity of the Si(111)-7x7 and √<3>x√<3>-Ag sufaces"Surface Science. 427/428. 239-244 (1999)
• [文献書誌] S.Hasegawa,X.Tong,S.Takeda,N.Sato,T.Nagao: "Structures and eletronic transport on silicon surfaces"Progress in Surface Science. 60. 89-257 (1999)
• [文献書誌] X.Tong,K.Horihoshi,S.Hasegawa: "Structures and electrical conductance of Pb-covered Si(111) surfaces"Physical Review.B. 60. 5653-5658 (1999)
• [文献書誌] D.A.Tsukanov,S.V.Ryzhkov,S.Hasegawa,V.G.Lifshits: "Surface conductivity of submonolayer Au/Si system"Physics of Low-Dimensional Structures. 7/8. 149-154 (1999)
• [文献書誌] N.Sato,T.Nagao,S.Hasegawa: "Two-dimensional adatom gas phase on the si(111)-√<3>x√<3>-Ag surface directly observed by scanning tunneling microsoopy"Physical Review B. 60. 16083-16087 (1999)
• [文献書誌] 日本結晶学会偏 長谷川修司ほか分担執筆: "結晶解析ハンドブック"共立出版(株). 673 (1999)