| 研究課題/領域番号 |
63460055
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
安田 幸夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (60126951)
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| 研究分担者 |
小出 康夫 名古屋大学, 工学部, 助手 (70195650)
財満 鎮明 名古屋大学, 工学部, 助教授 (70158947)
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| キーワード | ゲルマニウム / シリコン / ガスソ-ス分子線エピタキシャル法 / 回相界面反応 / {811}面 / 秩序構造 / 成長初期過程 / 反射電子回拆法 |
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| 研究概要 |
本年度は前年度の研究成果を基に、GeH_4を用いたガスソ-ス分子線エピタキシャル法によるSi基板上のGe膜の成長初期過程を、反射電子回拆法を用いて“その場観察"した結果、以下のことが判明した。
1.本研究で行なった基板温度300〜600℃の範囲で、(811)Si基板上のGeは数原子層程度の二次元核成長の後の、島状成長することが見出された。しかも、島状結晶は優先的な結晶面を持ち、まず(811)面から成るファセットが成長し、成長とともに{311}面及び(100)面を持った結晶粒に変化していくことが明らかとなった。この結果は、前年度に行なった(100)Si基板上の成長過程とよく一致しており、{811}面が原子の配列状態を含めて、エネルギ-的に安定な結晶面であることが結論される。
2.(811)Si表面の原子配列状態を、反射電子回拆法により調べた結果、(811)Si表面はシングルドメイン(2×1)表面配列構造を持つ(100)テラス面から成るステップ面であり、このステップの高さは2原子層であることがわかった。
3.(100)Si基板上のGe膜では、島状結晶の成長速度の活性化エネルギ-は、480℃以下では0.053eV、480℃以上では0.55eVであった。また、島状結晶の形態は、480℃以下では大きさが均一で不規則な形状をしており、480℃以上では大小の短形の形状をしていることが判明した。
4.Ge膜の反射電子回拆像から、成長初期において、固相界面反応によるGeとSiの混晶化が起き、Ge及びSi原子の秩序構造が形成されていることが見出された。
今後、{811}面の安定を調べるとともに、成長初期に{811}面が成長する機構を解明する必要がある。
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