物性セミナー/2021-11-26

2021年 冬学期 第４回 物性セミナー

 講師 阿久津 典子 氏(大阪電気通信大学工学部)

 題目　多様な表面荒さとファセット化したマクロステップ

 日時 2021年 11月 26日(金) 午後4時50分

 場所 Zoom によるオンライン開催

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アブストラクト

Siは半導体デバイスとしてよく使われてきたが、SDG'sの要請からより低い消費電力で動作する半導体を使った装置開発が急務である。GaNやSiCなどが未来の半導体として期待されているが、安価で質の高い結晶を作ることがなかなかできないでいる。その原因の一つがファセット化したマクロステップの形成である。そのためファセット化したマクロステップの理論研究を行ってきた。

　一方、最近の表面観察技術の発展により、表面現象が大変複雑であることがわかってきている。いろいろな効果を取り入れた理論研究の方向も有ると思うが、講演者はむしろ引き算の発想で、限られた効果のみを取り入れた格子模型を用いて表面現象、特に微斜面の荒さ、形 [1-3]、そのダイナミクス [4-6]について従来の数式による理論研究に加えて計算機実験（インシリコ材料研究）という観点からも調べている。

　本セミナーでは、まず長さスケールに依存し様々な「表面荒さ」が存在すること、Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT)ラフな微斜面とKardar-Parisi-Zhang (KPZ)ラフ [7] な微斜面間のクロスオーバー現象 [8] について解説する。さらに我々が密度行列繰り込み群計算により発見した異常性を持つ異方的表面自由エネルギーと結晶の形、微斜面のファセット化マクロステップ形成、ファセット化ラフ面について解説する。

[1] Akutsu, N.; Yamamoto, T. Rough-Smooth Transition of Step and Surface. Handbook of Crystal Growth; Nishinaga, T., Ed.; Elsevier: London, UK, 2015; Volume I, p. 265.

[2] Akutsu, Y.; Akutsu, N.; Yamamoto, T., Phys. Rev. Lett. (1988), 61, 424--427.

[3] Akutsu, N., J. Phys. Condens. Matter, (2011), 23, 485004.

[4] Akutsu, N., Phys. Rev. Mater., (2018), 2, 023603.

[5] Akutsu, N., Cryst. Growth Des., (2019), 9, 2970--2978.

[6] Akutsu, N., Sci. Rep., (2021), 11, 3711.

[7] Barabasi, A.L.; Stanley, H.E. Fractal Concepts in Surface Growth; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1995.

[8] Akutsu, N., Sci. Rep., (2020), 10, 13057.

宣伝用ビラ

KMB20211126.pdf(32)

物性セミナーのページ

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