-FeSi単結晶表面の分析

Surface analysis on single-crystalline -FeSi

Mao, W.; 若谷 一平*; 山田 洋一; 江坂 文孝  ; 山本 博之; 社本 真一  ; 山口 憲司; 鵜殿 治彦*

Mao, W.; Wakaya, Ippei*; Yamada, Yoichi; Esaka, Fumitaka; Yamamoto, Hiroyuki; Shamoto, Shinichi; Yamaguchi, Kenji; Udono, Haruhiko*

-FeSi単結晶表面上にホモエピタキシャル成長などを行うためには清浄でよく定義された単結晶表面を得る必要がある。本研究では850Cまで加熱した-FeSi単結晶表面について低エネルギー電子線回折(LEED),走査型トンネル顕微鏡(STM)を用い、表面構造の変化について検討を行った。LEEDの結果からいずれの面においても加熱により表面再構成が生じていないことが明らかとなったが、STMの観測からは表面欠陥が多数存在することが確認された。さらに表面組成の変化についてX線光電子分光法や二次イオン質量分析法などの結果を併せて議論する。

Thin films of semiconducting -FeSi keep attracting considerable attentions for their promising applicability to the Si-based optoelectronics devices. Recently, large single-crystalline -FeSi has successfully been synthesized, providing a substrate for a well-defined homoepitaxy film. As a first step toward good homoepitaxy of -FeSi, we prepare and characterize low-index surfaces of -FeSi single crystal. Both LEED and STM reveal the absence of the long-ranged surface reconstruction for each face, which is favorable for the homoepitaxy on this substrate. On the other hand, STM suggests a presence of a significant amount of surface defects for each face, which should be improved in the next step. In addition to structural analysis, the stoichiometry of clean surfaces will be discussed on the basis of XPS and SIMS measurements.