Epitaxial growth of largely mismatched crystals on H-terminated Si (111) surfaces

水素終端Si(111)基板上への大きな格子不整合を持つ結晶のエピタキシャル成長

朝岡 秀人  

Asaoka, Hidehito

Si基板との格子不整合の緩衝域として水素,重水素単原子バッファー層を挿入し、12%もの格子不整合を克服した薄膜成長に成功した。単原子のナノレベル緩衝域の存在で、このような大きな格子不整合を克服しヘテロエピタキシー成長が成立したケースは極めて稀で、このユニークな薄膜の界面構造解析のため、中性子反射率測定による、水素・重水素終端Si基板と、薄膜成長後の界面における水素・重水素単原子層を捉えることができた新たな解析結果を含め、これまでの電子線回折,X線光電子分光などの解析結果をとりまとめたレビュー論文である。

A strontium or strontium oxide epitaxial layer was grown using a monoatomic buffer layer of hydrogen on silicon, in spite of a huge lattice mismatch. The onset of the initial growth stage of strontium crystals occur with only one atomic layer deposition. To investigate the growth mechanism in the highly mismatched system, combination analysis using neutron reflection, reflection high-energy electron diffraction, X-ray photoelectron spectra, and stress measurements is employed. The interface structure has opened up a new way to fabricate novel heterostructures, consisting of various kinds of one-, two- or three-dimensional materials for future silicon-based technology.