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，为了通过实验阐明化合物半导体的各种清洁表面和有机金属之间的相互作用，我们研究了在超高真空中通过分子束外延（MBE）生长的GAAS的清洁表面。（三甲基镓，TMGa）并使用俄歇电子能谱原位观察其相互作用。特别是，为了阐明 TMGa 中甲基的行为，我们重点关注俄歇电子能谱中碳信号的时间变化。使用GaAs(001)面作为基板，使用MBE装置进行GaAs外延生长后，将基板转移至俄歇电子能谱室，一边加热一边导入TMGa。停止TMGa后立即开始测量。结果，(a)通过将约100L的GaAs表面暴露于TMGa，在表面观察到碳，(b)在TMGa停止后，碳呈指数衰减并达到稳定值，(c)衰减时间常数为活化能1.3ev，指前因子6.6x10 (d) 碳信号的初始值和稳定值之间的比率约为 2，并且 (e) 使用设备附带的灵敏度表（ML，基于 Ga 的密度），稳定值约为 1 单层。 GaAs(001) 表面上的位点）。该碳信号的行为是TMGa分解并变成二甲基镓，吸附在表面上之后，当停止供给TMGa时，一个甲基被解吸，并且大约1ML的一甲基镓(MMGa)被释放。如果你认为它会保留下来，就可以很好地解释。这项研究的结果首次通过对表面进行原位和直接光谱观察来阐明有机金属和化合物半导体表面之间相互作用的动力学。