研究課題
結晶表面の構造と物性は、ドナーまたはアクセプター原子の添加に伴う電荷移動により大きく変化する。しかし、電荷移動に伴う表面物性変化の研究は限られた系でしか行なわれておらず、その影響はほとんど分かっていない。本研究では、反射高速陽電子回折（RHEPD）を用い、ボロン原子をドープした半導体表面上に形成した新たな表面超構造の原子配置と電子状態を解明し、電荷移動に伴う表面構造物性への影響を解明する。本年度は、表面超構造の形成における基板のアクセプター原子の役割を解明するために、ボロン原子のドープ量を変化させたSi(111)表面を準備し、それらの表面上へのSn原子の吸着により発現する新奇表面超構造（Sn/Si(111)-2√3×2√3-B）の原子配置を調べた。S5サイトの約100%をボロン原子で置換したSi(111)表面上で2√3×2√3超構造を作製し、動力学的回折理論に基づくRHEPDロッキング曲線の解析から、Sn原子は少なくとも2つの異なった高さを持つことがわかった。アニール時間を調整することにより、ボロン原子の置換割合を約75%としたSi(111)表面を準備し、その表面上での2√3×2√3超構造の原子配置を調べた。ロッキング曲線の測定の結果、約100%をボロン原子で置換した表面に比べ、全反射領域に見られるディップの強度が低下した。このことから、最表面のSn原子の高さのシフトが考えられる。同様にして、ボロン原子が添加されていないSi(111)表面上においても2√3×2√3超構造を作製した。ロッキング曲線の測定の結果、ボロン原子が添加されていないSi(111)表面上では、全反射領域だけでなく、高角側のピークの形状にも変化が観測された。以上の結果から、アクセプター原子が増加するにつれて、原子変位の影響が最表面からその直下の原子層へ及ぶことがわかった。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)
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