2000 Fiscal Year Annual Research Report

一次元収束ビームを用いた電子線回折法による表面構造解析

Research Project

Project/Area Number	12650031
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	重田諭吉横浜市立大学, 理学部, 教授 (70106293)
Keywords	反射型高速電子線回折 / 表面構造 / 動的構造変化 / その場測定
Research Abstract	本研究では,反射型高速電子線回折(RHEED)強度の視射角依存性(ロッキングカーブ)をより高速に測定するために,入射電子線の表面垂直方向に角度幅を持たせた1次元収束ビームによる回折パターンを測定し,入射角変化に対応したデータを瞬時に取り,その強度分布の解析から表面構造の変化を解析することを試みた。これまでの方法は,(1)磁場偏向系を持つ電子銃を用い視射角を0.5°〜6°の範囲(0.05°間隔)で変化させ成長中のRHEEDパターンをSITテレビカメラにより撮影する;(2)各視射角のRHEEDパターンを全てレーザディスクヘ録画することでパターン上の全ての逆格子に対する視射角依存性の情報を得る;(3)動力学的回折理論と比較することで構造解析を行い,構造変化を解明してきた。この測定法では,0.5°〜6°の視射角範囲のRHEEDパターンを110画面に録画しており,テレビカメラの走査周期(1/30秒)の制限から最短の動画モード録画でも3.7秒を必要とする。しかし,動画モードで録画した場合,画質が悪く正確な強度測定を行うために静止画モード(1/6秒)で録画しており,110画面の録画に約18秒が必要と成っていた。そこで,磁場による偏向を高速に行い疑似1次元収束ビームを作りだし,110画面分の情報をCCDカメラ(30フレーム/秒:科研費補助により購入)により1画面に録画し,測定精度・再現性について検討した。その結果,視射角を個々に変化させ18秒かけて測定したものと同じロッキングカーブが0.3秒でも得られることが分かり,約60倍の高速化が実現できた。この測定時間0.3秒を律則している要素は,疑似1次元収束ビームを形成させるための偏向コイルの時定数であり,今後コイルの改良によりカメラの仕様限界である数十msの測定が可能となることが予想される。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Y.Fukaya and Y.Shigeta: "New phase and surface melting of Si(111)at high temperature above7×7-1×1 phase transition"Physical Review Letters. 85. 5150-5153 (2000)
[Publications] Y.Fukaya,Y.Shigeta,and K.Maki: "Dynamic change in the surface and layer structures during epitaxial growth of Si on a Si (111)-7×7 surface"Physical Review. B61. 13000-13004 (2000)
[Publications] Y.Fukaya,K.Nakamura,and Y.Shigeta: "Wide range temperature dependence of RHEED rocking curve from a Si(111)-7×7 surface"Journal of Vacuum Science & Technology. A18. 968-971 (2000)
[Publications] K.Nakamura,K.Masuda and Y.Shigeta: "Difference in the structures on highly B-doped Si(111)surfaces by heating treatments"Surface Science. 454-456. 21-25 (2000)
[Publications] 深谷有喜,三井裕,重用諭吉: "磁場による視射角偏向機能を備えた反射型高速電子線回折(RHEED)装置の試作と動的構造変化への応用"真空. 43. 587-594 (2000)
[Publications] K.Masuda and Y.Shigeta: "Formation of uniform nanoscale Ge islands on Si(111)-7x7"Applied Surface Science. (印刷中). (2001)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

一次元収束ビームを用いた電子線回折法による表面構造解析

Principal Investigator

重田 諭吉 横浜市立大学, 理学部, 教授 (70106293)

Research Products

[Publications] Y.Fukaya and Y.Shigeta: "New phase and surface melting of Si(111)at high temperature above7×7-1×1 phase transition"Physical Review Letters. 85. 5150-5153 (2000)

[Publications] Y.Fukaya,Y.Shigeta,and K.Maki: "Dynamic change in the surface and layer structures during epitaxial growth of Si on a Si (111)-7×7 surface"Physical Review. B61. 13000-13004 (2000)

[Publications] Y.Fukaya,K.Nakamura,and Y.Shigeta: "Wide range temperature dependence of RHEED rocking curve from a Si(111)-7×7 surface"Journal of Vacuum Science & Technology. A18. 968-971 (2000)

[Publications] K.Nakamura,K.Masuda and Y.Shigeta: "Difference in the structures on highly B-doped Si(111)surfaces by heating treatments"Surface Science. 454-456. 21-25 (2000)

[Publications] 深谷有喜,三井裕,重用諭吉: "磁場による視射角偏向機能を備えた反射型高速電子線回折(RHEED)装置の試作と動的構造変化への応用"真空. 43. 587-594 (2000)

[Publications] K.Masuda and Y.Shigeta: "Formation of uniform nanoscale Ge islands on Si(111)-7x7"Applied Surface Science. (印刷中). (2001)

重田諭吉横浜市立大学, 理学部, 教授 (70106293)