2010 年度研究成果報告書

シリコン表面に分散した不純物原子の電荷状態

研究課題

研究課題/領域番号	21760242
研究種目	若手研究(B)
配分区分	補助金
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	独立行政法人物質・材料研究機構
研究代表者	鷺坂恵介独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ計測センター, 主任研究員 (70421401)
研究期間 (年度)	2009 – 2010
キーワード	シリコン / ドーパント / 走査トンネル顕微鏡
研究概要	Si(100)表面近傍に埋め込まれた個々のドーパント(リン)原子の電荷状態を調べるために、試料作製法の検討および作製された試料表面の確認を行った。リンの蒸着には、InPウェハーの小片からリン分子のみを蒸発させリン分子線を作り出し、シリコン表面に暴露する方法を用いた。走査トンネル顕微鏡(STM)観察から、Si(100)表面に吸着したリン分子は五種類の異なる吸着構造をとることを見出した。STM像のバイアス依存性と密度汎関数法シミュレーションの結果を用いて、それらの正確な吸着構造と電子状態を明らかにした。さらに、リン分子の吸着した試料を500℃程度で加熱することにより、リン原子を表面に埋め込むことに成功した。