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小川 修一*; 津田 泰孝; 坂本 徹哉*; 沖川 侑揮*; 増澤 智昭*; 吉越 章隆; 虻川 匡司*; 山田 貴壽*
Applied Surface Science, 605, p.154748_1 - 154748_6, 2022/12
被引用回数：4 パーセンタイル：45.85(Chemistry, Physical)グラフェンのKOH溶液への浸漬により、SiO
/Siウェハ上のグラフェンの移動度が改善される。これはK原子によるグラフェン修飾による電子ドーピングのためと考えられるが、このときのグラフェンに含まれるK濃度は不明だった。本研究では高輝度放射光を用いたXPS分析によりK濃度を求めた。リアルタイム観察によりK原子濃度の時間変化を求め、放射光未照射時のK原子濃度は0.94%と推定された。また、K原子の脱離に伴ってC 1sスペクトルが低結合エネルギー側にシフトした。これはグラフェンへの電子ドープ濃度が減少していることを示し、K原子はグラフェンに電子注入していることが実験的に確かめられた。
豊田 智史*; 吉村 真史*; 住田 弘祐*; 三根生 晋*; 町田 雅武*; 吉越 章隆; 吉川 彰*; 鈴木 哲*; 横山 和司*
放射光, 35(3), p.200 - 206, 2022/05
大気圧光電子分光(AP-XPS)に立脚する多層積層薄膜界面の時空間深さ方向解析法の開発状況を述べた。初めに、時分割近大気圧硬X線角度分解光電子分光データによる深さ方向解析を行った。次に、空間分解能が備わった時分割角度分解AP-XPSデータの高速ピークフィッティングによる深さ方向解析法へ発展させ、酸化還元反応条件下での時空間深さ方向解析を実現した。また、スパースモデリングのジャックナイフ平均を組み合わせた、従来型の最大エントロピー法(MEM)が高い精度で深さ方向分布の動態計測に有効であることを述べた。
O vapor on GaN surfaces角谷 正友*; 隅田 真人*; 津田 泰孝; 坂本 徹哉; Sang, L.*; 原田 善之*; 吉越 章隆
Science and Technology of Advanced Materials, 23(1), p.189 - 198, 2022/00
被引用回数：4 パーセンタイル：48.81(Materials Science, Multidisciplinary)GaNは、パワーエレクトロニクスデバイスとして注目される材料である。GaNの表面酸化の理解は、金属-酸化膜-半導体(MOS)デバイスを改善するために重要である。本研究では、GaNの結晶面(+c,-c,m-面)毎の酸化特性を、リアルタイムXPSとDFT-MDシミュレーションによって調べた。その結果、HOとGaN表面との間のスピン相互作用によりHO蒸気が最も高い反応性を示すことがわかった。m面では、化学吸着が支配的であった。本研究は、Al
Ga
N原子層成膜時に意図しない酸化を防ぐために、HOおよびO以外の酸化剤ガスを使用する必要があることを示唆している。
小川 修一*; 吉越 章隆; 高桑 雄二*
Vacuum and Surface Science, 62(6), p.350 - 355, 2019/06
シリコン基板の熱酸化は、シリコンデバイスの作成に不可欠である。酸化膜が薄くなると酸化によって引き起こされる歪の影響が無視できなくなる。放射光リアルタイム光電子分光による酸化誘起歪と酸化速度の同時計測によって、酸化誘起歪の酸化反応に及ぼす効果を調べた。急激な酸化温度上昇による熱歪が、界面酸化速度を増加させることが明らかとなった。この結果は、歪発生に伴う点欠陥がSiO/Si基板界面の反応サイトとするモデルによって説明できる。
/Si(001)界面酸化プロセスにおける熱歪みの寄与小川 修一*; Tang, J.*; 吉越 章隆; 石塚 眞治*; 寺岡 有殿; 高桑 雄二*
no journal, ,
Deal-GroveモデルはSiO/Si界面での熱酸化反応を取り込んでおらず、温度増加に伴う酸化促進機構は未だ不明のままである。本研究では、温度増加における酸化速度の活性化エネルギーを求め、界面酸化を検討した。活性化エネルギーは酸化温度に依存せず0.27eVであったが、この値はDeal-GroveモデルにおけるO拡散(1.2eV)や界面反応(2.0eV)では説明できない。一方、頻度因子は酸化温度が増加するほど減少した。これらの結果から酸化温度増加により熱応力が生じ、それを緩和するために発生した点欠陥が酸化反応サイトになると考える。
吉越 章隆
no journal, ,
高輝度放射光を励起光源とするリアルタイム光電子分光を用いた半導体表面酸化反応研究を通じて、SPring-8の原子力機構軟X線ビームラインで実施している最先端の量子ビーム応用研究を紹介する。
田中 一馬*; 大野 真也*; 小玉 開*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 田中 正俊*
no journal, ,
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。
堰端 勇樹*; 小川 修一*; 吉越 章隆; 多賀 稜*; 石塚 眞治*; 高桑 雄二*
no journal, ,
本研究では、p型およびn型Si表面の酸化キネティクスの違いをリアルタイム光電子分光によって明らかにした。室温では、n型Si(001)の酸化速度定数がp型より大きい。n型Si(10)表面の仕事関数は負であったが、p型では正であった。このことから、酸素原子は、Si-O結合において負電荷を持つので、酸素はn型Si(001)では表面に配置する。一方、p型の場合はサブサーフェイスに潜ると結論した。n型Si(001)基板は、多くの電子を有するため電子は表面に染み出す。その結果、酸化反応がn型Si(001)表面において促進される。これらの結果から、酸化キネティクスの違いは電導度に依存することが分かった。
