| 研究課題/領域番号 |
63470105
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
宮本 信雄 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00006222)
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| 研究分担者 |
高桑 雄二 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20154768)
庭野 道夫 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (20134075)
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| キーワード | 結晶成長 / 表面光化学反応 / シンクロトロン放射光 / 光刺激脱離 / 光電子分光 / 光CVD / シリコン |
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| 研究概要 |
本年度は、シリコン薄膜のホモ・エピタキシャル成長に於ける真空紫外光の照射効果を調べた。具体的には、シラン・ジシラン吸着Si(100)表面について、ガス分子の吸着状態を明らかにし、この知見をもとに光励起水素脱離反応によるシリコ-ン水素結合の切断を調べ、以下のような結果を得た。
(1)Si(100)表面への解離吸着状態が、シランとジシラン分子で大きく異なることを見いだした。又、表面に存する原子レベルのステップによっても、吸着状態が著しく変化することを見いだした。
(2)シラン・ジシラン分子の解離吸着によって生じたSi-H結合の表面被覆量の温度依存性を求めた。これにより、約650℃を境として、低温域では水素の脱離が結晶成長の反応律速であることを見いだした。
(3)以上で解離吸着状態を同定した表面について、20eV以上の光エネルギ-の紫外線照射によりSi-H結合を切断でき、水素を除去できることを見いだした。このことは、光励起表面反応を用いて、結晶成長温度を下げることができることを意味している。
(4)清浄化されたSi表面は、10^<-10>Torr程度の超高真空下でも残留水分の影響で容易に酸化され、引き続くシラン・ジシランの吸着に障害となることが分かり、結晶成長にとって良くないことが分かった。
以上、本年はシリコン上に吸着形成されたSi-H結合を切断する表面光化学反応について、光照射条件依存性と反応素過程を解明した。
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