1992 Fiscal Year Annual Research Report

回折結晶学的手法による半導体中の点次陥集合体の構造解析

Research Project

Project/Area Number	03680047
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	竹田精治大阪大学, 教養部, 助教授 (70163409)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	香山正憲工業技術院, 大阪工業技術試験所, 主任研究官大野裕大阪大学, 教養部, 助手 (80243129) 平田光兒大阪大学, 教養部, 教授 (00029638)
Keywords	半導体 / 格子欠陥 / 点欠陥 / 水素 / 透過電子顕微鏡 / 電子回折 / 電子線照射 / イオン照射
Research Abstract	半導体結晶における格子欠陥の存在はその電気的あるいは物理的性質に多大な影響を及ぼすため研究例も多い。格子欠陥の原子配列が解明されれば、半導体の結晶成長、素子製造の過程を原子的尺度で制御するための基礎データとなることが期待できる。半導体では欠陥領域の原子も共有結合を保ち4配位となる傾向が強い。そのために、ある種の周期的配列が欠陥領域でも形成されている可能性が高いと考えられる。この点で微視領域からの電子回折法あるいは透過電子顕微鏡法は有力な研究手法で半導体の格子欠陥の原子配列を解明できることが期待できる。本研究の結果、従来、未解明の欠陥の構造が解明された。 1 {113}面欠陥この面欠陥はイオン照射、電子線照射、熱処理でシリコン結晶内部に誘起される。電子回折、高分解能透過電子顕微鏡の実験データから新しい原子配列モデルを提唱した。それによると結晶中に導入された多数の格子間原子が集合して、ある種の格子再構成を結晶内部で引き起こしていることが判明した。このモデルの安定性は既に理論計算により確認された。 2 GaAs結晶中のシリコンの面状集合体シリコンはGaAs結晶の電気的性質を制御する便利な添加元素の一つであるが、この原子はGaAs結晶中の格子位置を置換原子として占有する場合とシリコン集合体を作る場合がある。詳しい電子顕微鏡観察の結果、集合体ではシリコン原子が2枚の{111}格子面を形成してGaAs結晶中に析出していると結論された。他にシリコンにおける水素誘起の{111}面欠陥に対して新しい原子配列モデルを導くなどの成果を得た。回折結晶学的な研究手法が半導体における点欠陥の集合構造の解明には有効であることをあきらかにした。

Research Products
(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] T.Taguchi,Y.Yamada,Y.Endoh,Y.Nozue,J.T.Mullins,T.Ohno,Y.Masumoto and S.Takeda: "II-V Widegap Superlattices" Superlattices Microstruct.10. 207-215 (1991)
[Publications] S.Takeda,M.Hirata,S.Muto,G.C.Hua,K.Hiraga and M.Kiritani: "HRTEM Observation of Electron-Irradiated-Induced Defects Penetrating through a Thin Foil of Germanium" Ultramicroscopy. 39. 180-186 (1991)
[Publications] S.Takeda: "An Atomic Model of Electron-Irradiation-Induced Defects on{113}in Si" Jpn.J.Appl.Phys.30. L639-L642 (1991)
[Publications] S.Takeda,S.Muto and M.Hirata: "Atomic Structure of the Interstitial Defects in Electron-Irradiated Si and Ge" Materials Science Forum. 83-87. 309-314 (1992)
[Publications] S.Muto,S.Takeda,M.Hirata and T.Tanabe: "Structure of Hydrogen-Induced Planar Defect in Silicon by High-Resolution Electron Microscopy" J.Appl.Phys.70. 3505-3508 (1991)
[Publications] M.Hirata,K.Fijii and K.Ibe: "Structure of Planar Aggregates of Si in Heavily Si-Doped GaAs" Phil.Mag.A66. 257-268 (1992)
[Publications] S.Takeda,S.Muto and M.Hirata: "Atomic Strucutres of Planar Defects in Si and GaAs" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.262. 209-214 (1992)
[Publications] M.Koyama and S.Takeda: "Atomic structure and energy of the{113}planar interstitial defects in Si" Phys.Rev.B46. 12305-12315 (1992)
[Publications] S.Takeda and K.Ibe: "Structural Analysis of Point-Defect-Aggregates on{113}in Si" JEOL news. 29E. 22-25 (1991)
[Publications] 竹田精治: "Si結晶中の格子面再配列:{113}面欠陥の原子配列" 日本結晶学会誌. 33. 333-338 (1991)
[Publications] 竹田精治、井部克彦: "電子顕微鏡で捉えたSiの新しい2次欠陥構造" 電子顕微鏡. 27. 59-62 (1992)
[Publications] 藤井克司,平田光児,竹田精治,藤田尚徳: "ボート成長法によるGaAs結晶の結晶欠陥" 半導体研究(化合物半導体の結晶成長と評価その7). 37. 3-28 (1992)

1992 Fiscal Year Annual Research Report

回折結晶学的手法による半導体中の点次陥集合体の構造解析

Principal Investigator

竹田 精治 大阪大学, 教養部, 助教授 (70163409)

Research Products

[Publications] T.Taguchi,Y.Yamada,Y.Endoh,Y.Nozue,J.T.Mullins,T.Ohno,Y.Masumoto and S.Takeda: "II-V Widegap Superlattices" Superlattices Microstruct.10. 207-215 (1991)

[Publications] S.Takeda,M.Hirata,S.Muto,G.C.Hua,K.Hiraga and M.Kiritani: "HRTEM Observation of Electron-Irradiated-Induced Defects Penetrating through a Thin Foil of Germanium" Ultramicroscopy. 39. 180-186 (1991)

[Publications] S.Takeda: "An Atomic Model of Electron-Irradiation-Induced Defects on{113}in Si" Jpn.J.Appl.Phys.30. L639-L642 (1991)

[Publications] S.Takeda,S.Muto and M.Hirata: "Atomic Structure of the Interstitial Defects in Electron-Irradiated Si and Ge" Materials Science Forum. 83-87. 309-314 (1992)

[Publications] S.Muto,S.Takeda,M.Hirata and T.Tanabe: "Structure of Hydrogen-Induced Planar Defect in Silicon by High-Resolution Electron Microscopy" J.Appl.Phys.70. 3505-3508 (1991)

[Publications] M.Hirata,K.Fijii and K.Ibe: "Structure of Planar Aggregates of Si in Heavily Si-Doped GaAs" Phil.Mag.A66. 257-268 (1992)

[Publications] S.Takeda,S.Muto and M.Hirata: "Atomic Strucutres of Planar Defects in Si and GaAs" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.262. 209-214 (1992)

[Publications] M.Koyama and S.Takeda: "Atomic structure and energy of the{113}planar interstitial defects in Si" Phys.Rev.B46. 12305-12315 (1992)

[Publications] S.Takeda and K.Ibe: "Structural Analysis of Point-Defect-Aggregates on{113}in Si" JEOL news. 29E. 22-25 (1991)

[Publications] 竹田 精治: "Si結晶中の格子面再配列:{113}面欠陥の原子配列" 日本結晶学会誌. 33. 333-338 (1991)

[Publications] 竹田 精治、井部 克彦: "電子顕微鏡で捉えたSiの新しい2次欠陥構造" 電子顕微鏡. 27. 59-62 (1992)

[Publications] 藤井 克司,平田 光児,竹田 精治,藤田 尚徳: "ボート成長法によるGaAs結晶の結晶欠陥" 半導体研究(化合物半導体の結晶成長と評価その7). 37. 3-28 (1992)

竹田精治大阪大学, 教養部, 助教授 (70163409)

[Publications] 竹田精治: "Si結晶中の格子面再配列:{113}面欠陥の原子配列" 日本結晶学会誌. 33. 333-338 (1991)

[Publications] 竹田精治、井部克彦: "電子顕微鏡で捉えたSiの新しい2次欠陥構造" 電子顕微鏡. 27. 59-62 (1992)

[Publications] 藤井克司,平田光児,竹田精治,藤田尚徳: "ボート成長法によるGaAs結晶の結晶欠陥" 半導体研究(化合物半導体の結晶成長と評価その7). 37. 3-28 (1992)