結晶表面からのX線散乱の基礎-理論と実験

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63302065
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 原田 仁平 名古屋大学, 工学部, 教授 (80016071)
• 研究分担者: 橋爪 弘雄 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (10011123) ; 飯田 厚夫 高エネルギー研究所, 放射光施設, 助教授 (10143398) ; 石田 興太郎 東京理科大学, 理工学部, 教授 (30012404) ; 浦上 澤之 岡山理科大学, 教養部, 教授 (80151942) ; 川村 隆明 山梨大学, 教育学部, 教授 (20111776)
• キーワード: 表面・界面 / すれすれ入射X線散乱 / CTR散乱 / 超微量X線分析 / 格子歪 / 表面の形態 / 再構築構造

研究概要

本研究班員は、それぞれ多少異なった観点からX線散乱を用いて結晶表面の研究を進めてきた。昭和63年度は、米国のBell研より来日した、Dr.Robinsonを迎えシンポジウムを開いた。また班員相互の理解を深めるための討論会も開いた。これらの会合で国際的な交流の基礎も出来た。
平成元年度には、5月末、フランス・マルセイユで第1回「すれすれ入射条件のもとでのX線・中性子線散乱による、表面・界面・薄膜の研究」と題する国際シンポジウムが開かれ、本研究班から原田と橋爪が参加した。原田は、X線散乱で得た半導体結晶表面の形態について招待講演を行い、橋爪は口頭発表を行なった。共に好評であり、昨年度得た国際交流の成果を更に発展させることが出来た。
平成2年2月1日〜2月3日には、箱根・静雲荘で研究成果を討論する研究会を開いた。この場で、川村は表面散乱に関して一歩進んでいる電子線回折における理論のX線回折への適用を検討した結果を発表した。また、柏原、柏倉、原田等の結晶表面からの棒状X線散乱の解析から得た知見に基づいて、石田及び浦上は結晶表面に歪が分布する場合のブラグ反射におけるプロファイルを理論的に検討した。そこで、棒状X線散乱(CTR散乱)の基本的な様相、結晶表面の乱れや格子歪が散乱X線のプロファイルにどの様な影響をもたらすかが議論され、それを説明する理論がほぼ完成した。また、清浄表面に金属をエピタキシャル成長させて作られた超格子の構造解析も、高橋、橋爪等により進められた。加えて、石川は、入射X線の空間的なコヒ-レンスの長さを調べ、飯田はSR光を用いた蛍光X線測定による表面吸着原子を調べる研究の現状を報告した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Kashihara,S.Kimura,J.Harada: "X-Ray Measurement of the Crystal Truncation Rod Scattering from Cleavage Surfaces of Ionic Crystals" Surface Sci.214. 477-492 (1989)
• [文献書誌] J.Harada,N.Kashiwagura: "Surface Morphology of Mechanically and Chemically Polished Semiconductor Wafers" Colloque de Physique,Colloque C7. 50. C7・129-C7・144 (1989)
• [文献書誌] J.Harada,H.Miyatake,M.Takata,H.Koyama: "A Direct Investigation of Lattice Relaxation at a Crystal Surface by Optical Transforms of Surface Profile Images" J.Appl.Cryst.22. 592-600 (1989)
• [文献書誌] T.Ishikawa: "X-Ray Monochromators for Circularly Polarized Incident Radiation" Rev.Sci.Instrum.60. 2058-2061 (1989)
• [文献書誌] A.Iida,Y.Gohshi,K.Sakurai,S.Komiya: "Analysis of Contamination Layer of InP during LPE Process by Synchrotron Radiation-Excited X-Ray Fluorescence." Jpn.J.Appl.Phys.27. L1825-L1828 (1988)
• [文献書誌] T.Takahashi,T.Ishikawa,S.Nakatani,S.Kikuta,N.Okamoto: "Studies on Si(111)√<3>-Bi andーAg Surfaces by X-Ray Diffraction under Nearly Normal Incidence" Rev.Sci.Instrum.60. 2365-2368 (1989)