化合物半導体清浄表面と有機金属との相互作用

清洁化合物半导体表面与有机金属之间的相互作用

基本信息

批准号：
03243202
负责人：
大野英男
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Hokkaido University
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03243202/
关键词：
化合物半導体有機金属 MBE MOCVD 原子層エピタキン ALE トリメチルガリウム GaAs

项目摘要

本研究では、化合物半導体の種々の清浄表面と有機金属との相互作用を実験的に明らかにしていくことを目的に、超高真空人で分子線エピタキシ(MBE)により成長したGAASの清浄表面に有機金属(トリメチルガリウム、TMGa)を照射し、その相互作用の様子をオ-ジェ電子分光でin Situに観測した。特に、TMGaのメチル基の振る舞いを明らかにするために、オ-ジェ電子分光の炭素信号の時間変化に注目して実験を進めた。基板には、GaAs(001)面を用い、GaAsをMBE装置でエピタキシャル成長した後、オ-ジェ電子分光室に移送し、そこで加熱しながらTMGaを導入した。測定は、TMGaを停止後直ちに開始した。その結果、(a)TMGaに100L程度GaAs表面を曝すことにより表面に炭素が観測される、(b)TMGaを停止後、炭素は指数関数的に減衰し、定常値に達する、(c)減衰の時定数は活性化エネルギ1.3ev、pre‐exponential factor 6.6x10 ^<-7>Sであらわされ、(d)炭素信号の初期値と定常値の比はほぼ2であって、(e)定常値は、装置付属の感度表を用いると約1モノレ-ヤ(ML、GaAs(001)表面のGaサイトの密度を基準にしている)と見積もられる、ことが判明した。この炭素信号の振る舞いは、TMGaが分解してジメチルガリウムとなって表面に吸着し、その後、TMGaの供給を停止すると、メチル基が一つ脱離し、約1MLのモノメチルガリウム(MMGa)が表面に残ると考えるとよく説明できる。本研究の成果は、有機金属と化合物半導体表面の相互作用のダイナミクスを、in situに、かつ直接表面をスペクトロスコピックに観測して明らかにした、初めてのものである。

在这项研究中，为了实验阐明化合物半导体和有机金属的各种干净表面之间的相互作用，通过有机金属（三甲基甲基，TMGA，TMGA）辐照了通过有机金属（Trimethylgallium，tmga，tmga）观察到的分子，用分子束外疗（MBE）生长的GAA表面与有机金属（Trimethylgallium，tmga）相互作用。特别是，为了阐明甲基在TMGA中的行为，实验是为了关注螺旋电子光谱碳信号的时间变化。使用MBE设备使用GAAS（001）表面对底物进行GAA的外延生长，然后转移到螺旋钻电子光谱室中，在加热时引入了TMGA。停止TMGA后立即开始测量。 As a result, it was found that (a) carbon is observed on the surface by exposing the GaAs surface about 100L to TMGa, (b) carbon decays exponentially after TMGa is stopped, and reaches a steady state value, (c) the time constant of the attenuation is expressed as activation energy 1.3ev, pre-exponential factor 6.6x10 ^<-7>S, (d) the ratio of the initial value of the carbon signal to the steady状态值约为2，（e）使用附着在设备上的灵敏度表，稳态值可以估计为大约1个单层（ML，ML，基于GAAS（001）表面）的密度。可以通过考虑到TMGA分解并变成二甲基甲基，然后停止TMGA的供应时，可以清楚地解释碳信号的这种行为，将去除一个甲基，然后将大约1 ml单甲基gallium（MMGA）保留在表面上。这项研究的结果是第一个阐明有机金属和复合半导体表面与原位并直接从光谱观察表面之间相互作用的动力学的结果。