Surface chemistry of hydrogen on Si surfaces

Si 表面氢的表面化学

基本信息

  • 批准号:
    09450015
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.02万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

With an aim of clarifying the growth mechanism of Si epitaxy on atomic/molecular basis, we have achieved the following.1. We found that, in Si-GSMBE, source-gas molecules adsorb onto the Si surface using two sites at low temperatures and four sites at high temperatures. The mechanism that determines the growth-rate activation energy at low temperatures was also clarified.2. It was clarified for the first time that hydrogen desorption from Si(100) surface can take a reaction order that is larger than unity, as opposed to previous understandings. The reaction order depends on the choice of the hydrogenating gas and the thermal history, whose variation is unifiedly accounted for by using a concentration of paired hydrogen atoms on the surface.3. Concerning the surface chemistry during in-situ doping process, we first developed a novel method for controlling the surface coverage of phosphorus atoms, in which we simply count the number of adsorption/desorption sequence. Using the method, the role of surface P atoms on Si epitaxy was found to be suppression of the adsorption process and suppression of the hydrogen desorption. More precisely, the latter effect consists of two channels : increase of the activation energy and the increase of the reaction order. These findings provide basis for understanding the growth-rate retardation during phosphorus doping.4. To achieve good SiC heteroepitaxy on Si, we compared the atomic arrangements of acetylene- and monomethylsilane(MMS)-adsorbed Si surfaces. On acetylene-adsorbed surface, there occurs site exchange between surface carbon and substrate Si atoms, while the exchange is drastically suppressed on MMS-adsorbed surface. By using MMS, then, a qualified crystalline film of SiC was successfully obtained on Si(100), at as low as 900C without any carbonization procedures. It was clarified that complete elimination of surface hydrogen is key to the qualified epitaxy of SiC.
为了从原子/分子角度阐明硅外延的生长机理,我们取得了以下成果: 1.我们发现,在 Si-GSMBE 中,源气体分子在低温下使用两个位点,在高温下使用四个位点吸附到 Si 表面上。阐明了低温下生长速率活化能的决定机制。 2.与之前的理解相反,首次阐明了从 Si(100) 表面解吸氢可以采取大于 1 的反应级数。反应级数取决于氢化气体的选择和热历史,其变化可以通过表面成对氢原子的浓度来统一解释。3.关于原位掺杂过程中的表面化学,我们首先开发了一种控制磷原子表面覆盖度的新方法,其中我们简单地计算吸附/解吸序列的数量。利用该方法,发现表面P原子对Si外延的作用是抑制吸附过程和抑制氢解吸。更准确地说,后一种效应由两个途径组成:活化能的增加和反应级数的增加。这些发现为理解磷掺杂过程中生长速率的延迟提供了基础。4.为了在 Si 上实现良好的 SiC 异质外延,我们比较了乙炔和单甲基硅烷 (MMS) 吸附的 Si 表面的原子排列。在乙炔吸附表面上,表面碳和基底Si原子之间发生位点交换,而在MMS吸附表面上交换被大大抑制。然后,通过使用MMS,在低至900℃的温度下,无需任何碳化过程,在Si(100)上成功获得了合格的SiC晶体薄膜。明确了SiC外延合格的关键是彻底消除表面氢。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M. Suemitsu, Y. Tsukidate, and H. Nakazawa: "Effects of Surface Phosphorus on the Kinetics of Hydrogen Desorption from Silane-adsorbed Si(100) Surface at Room Temperatures"J. Vac. Sci. Technol.. A16. 1772-1774 (1998)
M. Suemitsu、Y. Tsukidate 和 H. Nakazawa:“表面磷对室温下硅烷吸附的 Si(100) 表面氢解吸动力学的影响”J。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Nakazawa: "Formation of High Quality SiC on Si(100) at 900C using Monomethylsilane Gas-Source MBE"lCSCRM Proceedings. (2000)
H.Nakazawa:“使用单甲基硅烷气源 MBE 在 900C 在 Si(100) 上形成高质量 SiC”lCSCRM 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Suemitsu: "Initial oxidation of Si(100)-2x1 as an autocatalytic reaction" Phys.Rev.Lett.(1999)
M.Suemitsu:“Si(100)-2x1 的初始氧化作为自催化反应”Phys.Rev.Lett.(1999)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
築舘厳和: "Si(100) : P表面へのSiH_4, Si_2H_6吸着過程"信学技報. SDM97-90. 56-65 (1997)
Genkazu Tsukudate:“Si(100):P 表面上的 SiH_4、Si_2H_6 吸附过程”SDM97-90 (1997)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H. Nakazawa and M. Suemitsu: "Higher-order desorption kinetics of hydrogen from silane/, disilane/, and D/Si(100)"Appl. Surf. Sci.. 130-132. 298-303 (1998)
H. Nakazawa 和 M. Suemitsu:“硅烷/、乙硅烷/和 D/Si(100) 中氢的高阶解吸动力学”Appl。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SUEMITSU Maki其他文献

SUEMITSU Maki的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SUEMITSU Maki', 18)}}的其他基金

Fabrication of quasi-free-standing epitaxial graphene to realize graphene-based devices
制造准自支撑外延石墨烯以实现基于石墨烯的器件
  • 批准号:
    17K19065
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
STUDIES ON STEP BEHAVIOR ON Si(110)SURFACE AND ITS APPLICATION TO SELF-ORGANIZED FORMATION OF GRAPHENE NANO-RIBBON
Si(110)表面阶梯行为研究及其在石墨烯纳米带自组织形成中的应用
  • 批准号:
    21360017
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Oxidation kinetics of Si(110) surface and electrical properties of the oxide as a basis for next-generation CMOS devices
Si(110) 表面的氧化动力学和氧化物的电性能作为下一代 CMOS 器件的基础
  • 批准号:
    19360015
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
SURFACE CHEMISTRY DURING SiC EPITAXIAL GROWTH USING ORGANO-SILANES
使用有机硅烷进行 SiC 外延生长期间的表面化学
  • 批准号:
    12650025
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study on the semi-insulating mechanism of undoped GaAs
无掺杂GaAs半绝缘机理研究
  • 批准号:
    06044021
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
The Study of Synchrotron-Radiation-Stimulated Surface Chemical Reactiions on Semiconductors by Surface Electron Spectroscopy
表面电子能谱研究半导体同步辐射刺激表面化学反应
  • 批准号:
    06402022
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

相似国自然基金

CVD石墨烯作为模板制备高质量sp2碳共轭2D COFs薄膜
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
金刚石高效共掺杂多路微波等离子体CVD设备
  • 批准号:
    62127812
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    828.2 万元
  • 项目类别:
    国家重大科研仪器研制项目
超长径比内腔表面CVD渗层改性机理与表面构筑
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向健康城市设计的“病理指标-社区空间”关系结构方程模型研究——以心血管疾病(CVD)为例
  • 批准号:
    52178002
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
扭角叠层二维材料的CVD可控生长及性能调控
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CVDグラフェンの高移動度化に向けた擬似サスペンド構造の開発
开发伪悬浮结构以提高 CVD 石墨烯的迁移率
  • 批准号:
    23K22804
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
非Pb系ペロブスカイト太陽電池製造のためのCVDプロセスの開発
开发用于制造非铅钙钛矿太阳能电池的CVD工艺
  • 批准号:
    23K23127
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
大気圧プラズマCVD法によるシリカ膜のサブナノ細孔構造制御と超薄膜製膜技術の確立
常压等离子体CVD法二氧化硅膜亚纳米孔结构控制及超薄膜形成技术的建立
  • 批准号:
    23K23119
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CVD-SiC材料の高能率・超精密加工とその加工現象解明の研究
CVD-SiC材料高效超精密加工研究及加工现象阐明
  • 批准号:
    24K07262
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Josephson Parametric Amplifiers using CVD graphene junctions
使用 CVD 石墨烯结的约瑟夫森参量放大器
  • 批准号:
    EP/Y003152/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.02万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了