2003 Fiscal Year Annual Research Report
有機金属イオンビーム成長法による炭化ケイ素ナノ結晶の自己組織化成長機構の解明
Project/Area Number |
03J01530
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
松本 貴士 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境調和技術研究部門, 特別研究員(PD)
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Keywords | 炭化ケイ素 / 有機金属 / イオンビーム / ナノ結晶 / 自己組織化 / 運動エネルギー / 運動量 / メチルシリセニウム |
Research Abstract |
有機金属イオンビーム成長法は、有機ケイ素化合物であるジメチルシラン(SiH_2(CH_3)_2)を原料として分子構造中にSi-C結合を有する有機金属イオンのメチルシリセニウムイオン(SiCH_3^+)をプラズマ中で生成し、この有機金属イオンビームを前駆体として炭化ケイ素(SiC)薄膜の結晶成長を行う手法である。 有機金属イオンビーム成長法は、シリコン基板上への良質なSiCヘテロエピタキシャル膜の成長、従来手法に比べて低温でのSiC結晶成長が可能である。また、本手法によりSiCナノ結晶を自己組織化成長させることが出来得ることが分かっている。その中で、有機金属イオンビームと固体表面の反応過程の解明はSiC結晶成長の制御を行う上で重要な課題であるが、それについての議論はまだ十分には行われていない。 本研究課題の目的は、有機金属イオンビーム成長法によりSiC薄膜を作製し、SiCナノ結晶が自己組織化成長するのに要求される条件を調べることにある。本年度では、前駆体である有機金属イオン(SiCH_3^+イオン)の運動エネルギー及び運動量がSiC結晶成長過程に及ぼす効果に着目して研究を行った。円筒鏡型エネルギー分析装置によりSiCH_3^+イオンのエネルギーを測定し、生成されるSiCH_3^+イオンビームは単色的なエネルギーを有しており、本装置を用いてSiC結晶成長過程における運動エネルギー・運動量の効果を議論出来得ることを確認した。実験を行った結果、極低エネルギーの特定領域においてSiCは六方晶系の結晶構造を形成し、それ以外のエネルギーでは立方晶系の結晶構造を形成することを明らかにした。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] T.Matsumoto, et al.: "Momentum effects of the molecular ion beam in SiC crystal growth"Thin Solid Films. (発表受理). (2004)
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[Publications] T.Matsumoto, et al.: "Growth temperature effect on self-assembled SiC nano-structure"Thin Solid Films. (発表受理). (2004)
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[Publications] M.Matsukawa, et al.: "Brillouin scattering study on the wave properties in thin SiC films"Ultrasonics. 42. 391-394 (2004)
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[Publications] M.Kiuchi, et al.: "Organosilicon ion beam for SiC heteroepitaxy"Surface and Coatings Technology. 177-178. 260-263 (2004)
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[Publications] 木内 正人, et al.: "低エネルギーイオンビームプロセス"高温学会誌. 29・5. 193-195 (2003)
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[Publications] 貞弘哲弥, et al.: "極低エネルギーイオンビーム堆積装置における高速中性粒子量の測定"Energetics. 11. 26-27 (2003)
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[Publications] 滝沢敏史, et al.: "極低エネルギーイオンビーム法によるAu薄膜形成とその結晶配向性"Energetics. 11. 30-32 (2003)