SiC上の金属超格子層のエビタキシャル成長とその評価に関する研究

SiC上金属超晶格层外延生长研究及评价

• 批准号: 63550018
• 负责人: 特高 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 General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 1988
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550018/
• 关键词: SiC; C面; Si面; LEED; AES; XPS; RHEED; Cuシリサイド反応

6H-SiCは(0001)C面と(0001)Si面が存在する。このそれぞれの清浄面をLEED-AES(低速電子線回折-オージェ電子分光)法を用いて解析した。(0001)C面は3×3構造を示し、(0001)Si面は√<3>×√<3> R30°構造を示した。次に、AES法でこれらの面を調べた結果であるが、C(KLL,272 eV)とSi(LVV,92 eV)のAES微分信号のp-p比(C/Si)をとり熱処理温度の関数として調べた。結果、1000°Cの熱処理でC/Si比は、最低値を示した。この時、LEED像は最も鮮明な像を示した。室温から900°Cの間でC/Si比が大きいのは、表面不純物の影響である。1100°Cより高温でC/Si比が増えるのは、SiがSiC面から抜け出し、グラファイトCが堆積し始めるからである。またXPS法を使って、C-1SとSi-2pのピークの面積比(C/Si)をC,Si両面で調べた。3個ずつの試料を平均して、C面からは、平均して、2.8であり、Si面からは、平均して1.1であった。この結果からは、XPS法の方が、AES法よりも両面の判別がしやすいことが分かった。次に、CuとSiCとの反応を見てみよう。どちらの面でもよいが、Cuを室温で120〓蒸着し、250°Cで20分間、熱処理をした。AES法で調べた結果、表面最上層でシリサイドが出来ていることが分かり、その下に、Cuだけの薄膜の層が続く。そしてまた、SiC界面近くでシリサイド反応があり、SiC基板に続く。この様に、熱処理によってSiC表面のSiが遊離しCu層を突き抜けて、Cu表面上に現れ、Cuシリサイドを表面最上層でつくることが分かった。Cuシリサイド反応は、熱処理温度が200-300°Cの限られた温度範囲で観察された。なおSiでは、Au,Cuともシリサイド反応を示すが、SiCでは、Cuだけが、シリサイド反応を示すことが分かった。SiCのC面とSi面でのGeとSiの成長をRHEEDで調べた。結果、C面からは、Si,Geとも島状成長を示した。しかし、Si面からは、Siが層状成長、Geは島状成長であることが分かった。

6H-SIC具有（0001）C平面和（0001）SI平面。使用LEED-AES（慢电子衍射 - 名称电子光谱法）分析这些干净的表面。 （0001）C平面表现出3×3的结构，（0001）Si平面表现出√<3>×√<3> r30°结构。接下来，检查了使用AES方法检查这些方面的结果，并采用C（KLL，272 eV）和SI（LVV，92 eV）的AES差异信号的P-P比（C/SI），并根据热处理温度进行检查。结果，C/Si比是在1000°C下进行热处理后的最低值。目前，LEED图像显示最清晰的图像。室温与900°C之间的较大C/Si比是由于表面杂质的影响。 C/Si比在高于1100°C的温度下增加，因为SI从SIC表面爆发，石墨C开始积累。此外，使用XPS方法在C和SI表面上研究了C-1S和SI-2P峰的面积比（C/SI）。平均三个样本，从C平面平均为2.8，从SI平面平均为1.1。这些结果表明，XPS方法比AES方法更容易区分两个方面。接下来，让我们看一下CU和SIC之间的反应。尽管产品的任何一侧都很好，但在室温下蒸发120°C，并在250°C进行热处理20分钟。在使用AES方法进行了研究后，发现在表面顶层形成硅酸盐，在下面继续进行一层薄层Cu膜。然后，在SIC界面附近有一个硅化反应，该反应持续到SIC底物。这样，发现SIC表面上的Si通过热处理释放，穿透Cu层，并在Cu表面出现，在表面的顶层产生Cu硅化硅。在热处理温度下，在有限的200-300°C温度范围内观察到Cu硅化反应。在SI中，AU和Cu均表现出硅化反应，但在SIC中，发现只有Cu表现出硅化反应。使用Rheed研究了GE和SI在SIC的C和Si表面上的生长。结果，SI和GE都表现出C平面的岛状生长。但是，从Si表面上，发现SI是分层的，GE是岛状的。