核形成・成長のカイネティクス

成核和生长动力学

基本信息

批准号：
04227101
负责人：
西永頌
金额：
$ 56.13万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は最終年度であるので、昨年度からの研究を進めるとともにまとめる方向での研究を行った。先ず核形成の実験に関し、高真空走査型電子顕微鏡内でグラファイト基板上に銀を成長させ、核形成のその場観察を行った(後藤)。次に溶液中での核形成を電界により制御する研究を行い、核形成におよぼす電界の効果に関し、理論と実験の良い一致を得た(大鉢)。気相からの三次元核形成の初期過程を実験的に調べた(墻内)。ウィスカーなど微結晶の成長様式と成長機構を調べた(岸)。成長表面では原子(又は分子)は表面拡散によりステップまで移動する。GaAsの分子線エピタキシーにおいてはステップに来たGa原子は単純にステップに組み込まれるのではなく、その確率はAs圧に依存する。このプロセスをV溝を形成した基板における局所的成長速度を実験的に決定することにより調べた。それによると、(001)面ではこのとり込みの確率がAs圧の2乗に,(111)B面では4乗に比例することがわかった(西永)。成長表面からの原子の離脱を同異体効果により調べた(土山)。成長はステップの移動により行われるが、このステップ同志は成長原子の表面および体積拡散を通して相互作用をする。この相互作用によって形成される巨大ステップをその場観察し、その振舞を明らかにした(栗林)。物質により成長表面は、原子的に平坦になったり荒れたりする。これが成長にどのように影響するかを同一物質で圧力を加えることにより変化させ調べ、理論的に考察した(七里)。

由于今年是最后一年，我们朝着延续去年研究、巩固研究的方向进行了研究。首先，关于成核实验，在高真空扫描电子显微镜中在石墨基板上生长银，并原位观察成核（Goto）。接下来，我们进行了利用电场控制溶液中成核的研究，发现关于电场对成核的影响理论与实验之间具有良好的一致性（Obachi）。通过实验研究了气相三维成核的初始过程（Tsunouchi）。我们研究了晶须（Kishi）等微晶的生长模式和生长机制。在生长表面，原子（或分子）通过表面扩散迁移到台阶。在GaAs分子束外延中，到达台阶的Ga原子并不是简单地并入台阶，而是概率取决于As压力。通过实验确定带有 V 形槽的基板上的局部生长速率来研究该过程。根据这项研究，发现这种结合的概率与（001）平面上的As压力的平方成正比，并且与（111）B平面（西长）上的四次方成正比。通过异构体效应（Tsuchiyama）研究了原子从生长表面的脱离。生长是通过移动台阶发生的，这些台阶通过生长原子的表面和体积扩散相互作用。我们在原位观察了这种相互作用形成的巨大台阶并阐明了其行为（Kuribayashi）。根据材料的不同，生长表面可以是原子级平坦的或粗糙的。我们通过用相同物质施加压力来改变生长，研究了这如何影响生长，并从理论上进行了讨论（七里）。