| 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 |
(1)平成元年度に見い出した水素・シラン・ジシラン解離吸着シリコン表面よりの光励起水素脱離反応について、光照射した試料表面のUPSスペクトルの時間変化を調べることにより、反応素過程を調べた。これにより、Si表面上のSiーH結合の種類により、水素の脱離効率が桁違いに異なる値をもつことを明らかにした。また、昭和62年度に調べたSi(111)面での反応と比較することにより、脱離効率が基板面方位にも大きく依存することを見い出した。これは、Siの表面反応励起光CVDにおいて重要な知見となると思われる。
(2)原料シラン、ジシランガス導入中の結晶成長中Si表面の光電子スペクトルを測定することを可能とした。Siダングリングボンドの表面準位光電子スペクトルを、基板温度、原料ガス導入量を関数として調べることにより、基板表面でのステップと吸着原子の動きや、解離吸着反応を観測できることを明らかにした。これにより、原料ガス分子が基板上で結晶へと取り込まれていく過程を調べることができた。Si(100)とSi(111)基板について調べることにより、表面ステップ、吸着原子の動きが結晶面に強く依存することを明らかにした。
(3)シンクロトロン放射光を結晶成長中表面に照射し、その効果を調べた。
(4)以上3ケ年にわたる研究により、薄膜成長中の光反応解析装置の製作、Si上への水素化物分子の解離吸着反応、光照射によるSiーH結合の切断・脱離、結晶成長中表面の原子の動的過程を明らかにし、今後の光CVDによるSi単結晶薄膜成長の基礎を明らかにした。
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