磁場偏向型LEED装置による原子層薄膜の位相制御エピタキシー

使用磁场偏转型 LEED 设备进行原子层薄膜相控外延

基本信息

批准号：
63609513
负责人：
徳高平蔵
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tottori 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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

最近RHEEDの(0,0)回析電子ビーム強度が薄膜の層状エピタキシャル成長中では振動することから、層状成長の様子を調べる位相制御エピタキシーの方法が注目されている。この研究では、これをLEED装置を使って行うことを主目的としている。しかし、従来のLEED装置では試料結晶の正面に電子ビームを入射しなければならないので、蒸着中の(0,0)ビームの強度を観測するのは装置の配置上非常に難しい。そこで我々は、磁場を印加して電子ビームを曲げる磁場型LEED(MLEED)装置の製作を試みた。製作の要点は、磁場コイルの設計製作、電子銃の磁気シールド、および蛍光スクリーンの配置であった。MLEED装置は完成し、Si(111)の7x7、Si(100)の2x1パターンおよびSiC(0001)の6回対称の1x1パターンがそれぞれ得られた。これらの回折像観測における大きなメリットは、試料への一次電子の垂直入射にもかかわらず、試料の影が蛍光スクリーン上に全く現れないので常に(0,0)ビームスポットを観察できたことである。さらに〜50eV以下の低速電子での回折点輝度を高めるため、マイクロチャネルプレートを用いて回折像の明視化を行った。これにより7x7パターンではユニットメッシュ中における多数のエクストラスポットが鮮明に観察できた。これと並行して我々はRHEED装置を用いて位相制御エピタキシーの予備実験を行った。Si(100)2x1超構造表面へSiホモエピタキシーを行うと、基板加熱電流の方向により、(0,0)ビーム強度の振動モードが[110]入射方向で位相反転して観察できるなど新しい現象を見い出した。そこで、これらの現象をMLEED法を使って調べるため、現在はSi蒸着源をMLEED装置に装着し、Si上へのSiのホモエピタキシャル成長実験を試みている。

最近，在薄膜的分层外延生长过程中，Rheed振动的（0,0）衍射电子束强度以及一种用于检查分层生长状态的相处的外部性交方法吸引了人们的注意力。这项研究主要旨在使用LEED设备来做到这一点。但是，在常规的LEED设备中，电子束必须入射在样品晶体的前部，因此由于设备的排列，在沉积过程中很难观察（0,0）束的强度。因此，我们试图制造一种磁场类型的LEED（MLEED）设备，该设备应用磁场弯曲电子束。制造的关键点是磁场线圈的设计和制造，电子枪的磁屏蔽以及荧光屏幕的排列。 MLEED设备分别完成了7x7 Si（111）模式，SI（100）的2x1模式和SIC（0001）模式的6倍对称1x1模式。这些衍射图像观察结果的主要优点是，尽管样品上原主电子的正常发生率正常，但（0,0）梁斑点始终可以观察到，因为样品的阴影根本没有出现在荧光屏幕上。此外，为了增加〜50 eV或以下的低速电子的衍射点亮度，使用微通道板可视化衍射图像。这样可以清楚地观察7x7模式中单元网格中许多额外的斑点。同时，我们使用Rheed装置进行了相处外延的初步实验。当在SI（100）2x1上层结构表面进行SI同型时，发现了新现象，因此，由于底物加热电流的方向，可以在[110]的入射方向上观察到（0,0）束强度的振动模式。因此，为了使用MLEED方法研究这些现象，我们目前正在尝试在MLEED设备上安装SI沉积源，并在SI上使用SI同型生长进行实验。