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Tang, J.*; 小川 修一*; 吉越 章隆; 石塚 眞治*; 高桑 雄二*
no journal, ,
本研究では、Si(001)表面における急速熱酸化過程を調べるため、リアルタイムX線光電子分光法で熱誘起歪み、化学結合状態と酸化速度を同時に観察した。500Cから300Cまでの急冷却では、急昇温と同様にSiO/Si(001)界面での酸化速度が大きくなっていることが明確に示されている。これは界面歪みによってSi原子が放出され、放出Si原子やSi原子が抜けた空孔はO分子との反応及びO解離吸着反応が化学的に非常に活性化なため、酸化反応を促進すると考えた。また、界面歪み(Si, Si)の変化における点欠陥発生を考慮したRTO反応モデルを提案した。
山田 高寛*; 伊藤 丈予*; 淺原 亮平*; 野崎 幹人*; 中澤 敏志*; 石田 昌宏*; 上田 哲三*; 吉越 章隆; 細井 卓治*; 志村 考功*; et al.
no journal, ,
GaNは、次世代パワーデバイス材料として期待されている。本研究では、GaNの熱酸化による酸化物形成過程を放射光光電子分光および原子間力顕微鏡(AFM)により評価した。シリコン(111)上にn-GaN層をエピタキシャル成長した基板をHCl溶液により洗浄した後、大気圧のO雰囲気下において700-900度の処理温度で30分間熱酸化した。これらの試料をSPring-8 BL23SUの表面化学反応解析装置に導入し、室温でGa 3d, O 1s, N 1sスペクトルを取得した。なお、GaN基板ピーク(20eV)により、結合エネルギーの較正、ピーク強度の規格化を行った。700度で熱酸化した試料では、HCl洗浄後の試料と比べてO 1s/N 1s強度比がわずかに増加しており、GaN表面が酸化されていることがわかった。しかし、酸化温度を800度と高温にしてもO 1s/N 1s強度比の変化は確認されなかったが、AFM観察からは欠陥と思われる位置で粒状の酸化物で形成されていることがわかった。一方、800度以上の熱酸化では、欠陥からの優先的な酸化物の形成によりO 1s/N 1s強度比が著しく増加すると共に、表面ラフネスも増大しており、酸化反応が急激に進行したことがわかった。