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本研究の目的は、シリコンカーバイド(SiC)上にエピタキシャル成長した、シリコン酸窒化膜上に、さらにへテロ物質を成長させて物性評価を行い、新奇SiCデバイスの構築へと繋げることである。この目的のために、本年度は温度可変で物質成長を行うための試料ステージの開発を行った.試料ステージは液体Heによる冷却が可能で、ステージ周りは液体窒素で冷却された熱シールドによって囲った。物質成長させながら電子回折で成長の様子を観察するため、試料前方の熱シールドは開放せざるを得ないが、開放部を必要最小限に抑える工夫をし、さらに液体Heを減圧冷却することで、到達最低温度は5Kを達成した。また、抵抗加熱型のヒーターを取り付けることで、温度調整も行えるようにした。この試料ステージの動作チェックのため、最近、〜30K以下で構造相転移が起こることが報告されている、Sn/Ge(111)表面系をテスト試料に用いた。試料を冷却しながら、電子回折でSn/Ge(111)表面超構造を観察したところ、約30Kで構造変化がおこる兆候を観察することができた。相転移の温度依存性の様子も、再現性よく観察できたため、作製した試料ステージの温度調整が問題なくできていることが分かった。このSn/Ge(111)表面構造の相転移の観察結果は現在論文にまとめている。試料ステージは〜1300℃での熱処理にも耐えられるように設計している。この試料ステージの作製によって、高温から極低温まで、様々な温度での物質成長が行えるようになった。
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