原子レベルでの結晶成長機構に関する研究

原子水平晶体生长机制研究

基本信息

批准号：
02352027
负责人：
西永頌
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Co-operative Research (B)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本総研では、原子レベルでの結晶成長機構を調べる目的で、問題を以下の1)〜5)にわけ、理論家と実験室がお互いの領域を越えて討論し研究を進めた。先ず1)結晶成長理論の精密化に関しては、樹枝状成長の形態、計算機による成長のシミュレ-ション等を行ない成長の微視的振舞についての理解を深めた。2)核形成の原子的プロセスと成長のカイネティクスに関しては超高真空下でGaAsのMBE成長を行なったとき、成長とともにステップ端がどのように変化するかを調べた。同時にGaの表面拡散につき知見を得た。又、ファセット近傍の外形を調べることによりステップ関相互作用についての知見を得た。3)結晶の界面・表面構造は、成長を理解する上で極めて重要である。そこで、超高真空下でシリコンの表面構造をステップとのかかわり合いでくわしく調べた。又、高温での結晶表面のラフニングについても研究を行なった。4)エピタキシャル成長機構に関しては、気相成長におけるマクロステップの発生とヘテロエピタキシャル成長における格子緩和の様子を調べた。5)環境相と成長機構に関しては、酸化物超伝導結晶を例にとり、溶液が成長結晶の結晶性におよぼす効果を調べた。以上の研究を分担し、行なった他、平成3年度から始まる重点領域研究「原子レベルでの結晶成長機構」の組織作りと研究計画の作成のため、計画研究担当者全体会議や、研究代表者会議を開催した。以上、核形成から環境相における物質輸送まで理論的実験的研究を行ない原子スケ-ルでの成長素過程に関しより深い理解を得た。

在本研究所，为了在原子水平上研究晶体生长机制，我们将问题分为以下1）至5），理论家和实验室进行了超出各自领域的讨论和深入研究。首先，1）关于晶体生长理论的完善，我们通过检查枝晶生长的形态并进行生长的计算机模拟，加深了对生长微观行为的理解。 2)关于成核和生长动力学的原子过程，我们研究了在超高真空下通过MBE生长GaAs时台阶边缘如何随生长而变化。同时，我们获得了有关Ga表面扩散的知识。此外，我们通过检查小平面附近的外部形状获得了有关台阶相互作用的知识。 3）晶体的界面/表面结构对于理解生长极其重要。因此，我们详细研究了与超高真空下的台阶相关的硅表面结构。我们还对高温下晶体表面的粗糙化进行了研究。 4）关于外延生长机制，我们研究了气相生长中宏观台阶的发生和异质外延生长中的晶格弛豫。 5)关于环境相和生长机制，我们以氧化物超导晶体为例，研究了溶液对生长晶体结晶度的影响。除了进行上述研究外，我们还召开了规划研究人员和研究代表大会，为1991年开始的优先领域研究“原子水平的晶体生长机制”制定了组织和研究计划。召开了一次会议。如上所述，我们开展了从成核到环境相传质的理论和实验研究，对原子尺度的基本生长过程有了更深入的了解。