超音速分子線を用いて酸化したSi(113)表面の電子状態解析

Analysis of electronic states on Si(113) surfaces oxidized by a supersonic seeded molecular beam technique

田中 一馬*; 大野 真也*; 小玉 開*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; 田中 正俊*

Tanaka, Kazuma*; Ono, Shinya*; Kodama, Hiraku*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Tanaka, Masatoshi*

Siナノワイヤトランジスタなどの3次元構造を有するMOSFET構造においては様々な面方位のSiO/Si界面が利用され、Si高指数面上に形成される極薄酸化膜の構造や電子状態のより詳細な理解が求められている。本研究では、SPring-8 BL23SUの表面化学実験ステーション(SUREAC2000)においてSi(113)表面酸化過程のリアルタイム光電子分光観察を行うことで、その酸化状態の詳細な知見を得ることを試みた。酸素ガス及び0.06-1.0eVの並進運動エネルギーの超音速分子線を用いることで酸素分子の並進エネルギーを変化させることでSi酸化状態が操作可能であることが判明した。

Deep understanding of structures and electronic states of ultra-thin oxidies grown on surfaces with high-index crystal plane is required for the use of SiO/Si with various surfaces in 3D MOSFET such as Si nanowires. In this study, real time photoelectron spectroscopy analysis on oxidation sates formed at the Si(113) surface was demonstrated by using SUREAS2000 constructed at BL23SU in SPring-8. We used supersonic molecular beams to select the translational energies of oxygen molecule and we found that Si oxidation states can be controlled by incident energies.