収差補正電子顕微鏡と第一原理計算による立方晶SiC/Si界面の三次元原子配列解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760030
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山崎 順 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教 (40335071)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 3C-SiC/Si(001)界面 / 界面構造解析 / 収差補正透過型電子顕微鏡 / 偽像処理 / 第一原理計算 / 積層欠陥 / ミスフィット転位 / 界面ステップ

研究概要

収差補正透過型電子顕微鏡観察と独自に開発した偽像処理法を組み合わせることにより、3C-SiC/Si(001)界面の原子配列構造を明らかにした。また{111}積層欠陥と界面の接合領域の原子配列構造を解析し、積層欠陥エッジは 30°ショックレー部分転位であること、および格子歪みが大きく緩和されていることを明らかにした。エピタキシャル界面形成初期の炭化プロセス中に既に大量の積層欠陥が発生していることも明らかとなり、積層欠陥形成メカニズムのモデルを提案することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] tomistic structure analysis of stacking faults and misfit dislocations at 3C-SiC/Si(001) interface by aberration-corrected transmission electron microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Inamoto, Y. Nomura, H. Tamaki, and N. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 巻: 45 ページ: 494002
  • DOI: DOI:10.1088/0022-3727/45/49/494002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polytype Transformation by Replication of Stacking Faults Formed by Two-Dimensional Nucleation on Spiral Steps during SiC Solution Growth (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Harada, Alexander, K. Seki, Y.Yamamoto, C. Zhu, Y. Yamamoto, S. Arai, J. Yamasaki, N. Tanaka, and T. Ujihara
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: 12 ページ: 3209-3214
  • URL: http://dx.doi.org/10.1021/cg300360h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic arrangement at the 3C-SiC/Si(001) interface revealedutilizing aberration-corrected transmission electron microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Inamoto, J. Yamasaki, H. Tamaki, and N. Tanaka
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters 巻: 91(9) ページ: 632-639
  • DOI: DOI:10.1080/09500839.2011.600730
  • 査読あり
• [学会発表] 収差補正TEM 像による Si 基板上 high-k 絶縁膜の膜厚測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎順、稲元伸、田中信夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130520-22
• [学会発表] 3C-SiC/Si(001) 界面における積層欠陥の収差補正 TEM 解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎順、稲元伸、野村優貴、石田篤志、秋山賢輔、平林康男、田中信夫
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工大
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] Atomistic Structure Analysis of 3C-SiC/Si(001) Interface and Stacking Faults by Aberration-Corrected Transmission Electron Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Inamoto, Y. Nomura and N. Tanaka
  • 学会等名: icroscopy & Microanalysis 2012
  • 発表場所: Phoenix, USA
  • 年月日: 20120730-0802
• [学会発表] 積層欠陥と 3C-SiC/Si(001)界面の接合部の収差補正 TEM 解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野村優貴、稲元伸、山崎順、田中信夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第68回学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 20120514-16
• [学会発表] Atomistic interfacial structure of 3C-SiC/Si(001) and stacking faults studied by aberration-corrected transmission electron microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nomura, J. Yamasaki, S. Inamoto, K. Okazaki-Maeda, and N. Tanaka
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC3)
  • 発表場所: Gifu
  • 年月日: 20120509-11
• [学会発表] Interface Atomistic structure of 3C-SiC/Si(001) Revealed by Aberration-Corrected Transmission Electron Microscopy and a New Image Processing Method (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Inamoto, H. Tamaki, and N. Tanaka
  • 学会等名: International Symposium on Role of Electron Microscopy in Industry Toward Genuine Collaboration Between Academia and industry
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20120119-20
• [学会発表] Atomic Arrangement at 3C-SiC/Si(001) Interface Revealed by Aberration-Corrected Transmission Electron Microscopy and a New Image Processing Method (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Inamoto, H. Tamaki, and N. Tanaka
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2011
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20111209-11
• [学会発表] Analysis of Atomic Arrangement at 3C-SiC/Si(001) Interface by Aberration-Corrected Transmission Electron Microscopy and a New Image Processing Method (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Inamoto, H. Tamaki, K.Okazaki-Maeda, and N. Tanaka
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films (ICTF15)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20111108-11
• [学会発表] Analysis of Atomic Arrangement at 3C-SiC/Si(001) Interface by Aberration-Corrected Transmission Electron Microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Inamoto, H. Tamaki, and N. Tanaka
  • 学会等名: 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2011)
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20110928-30
• [学会発表] Analysis of Atomic Arrangement at 3C-SiC/Si(001) Interface by Aberration-Corrected Transmission Electron Microscopy and a New Image Processing Method (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Inamoto, H. Tamaki, K.Okazaki-Maeda, and N. Tanaka
  • 学会等名: 12th KIM-JIM symposium
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 2011-11-06
• [備考] ホームページ情報
  • URL: http://sirius.cirse.nagoya-u.ac.jp/~tanakalab/research/researches/SiC.html