積層 X 線トポグラフィによる CZ-Si 結晶中の転位の三次元観察結晶物理学研究室東本寛太シリコンは電子基板や太陽光パネルに使用されており、現代社会においては重要な素材である。先の用途でのシリコンは性能の制御や品質の向上のためにダッシュ・ネッキング法と呼ばれる手法を用いて無転位状態で育成される。しかし、我々の実験による無転位結晶の転位分布の仕方は既存の無転位化機構で説明することができない。なので、本研究では新しい無転位化機構の説明を提案することが最終的な目的になる。本研究の実験は SPring-8 で行われた。実験内容は[001]引上げの CZ 法(チョクラスキー法)育成シリコン結晶の断面トポグラフを撮影した。得られたトポグラフを Image-J(画像処理ソフト)によって積層化した後に 3 次元化した。転位は既存の無転位化機構で考えられるよりも長い距離を伝播しており、ループを描いて終端して無転位になっている。これまでの解析として無転位化直前の転位はすべり運動によって伝播し、交差すべりを起こしている転位も多く存在している。このことから、転位が結晶内で伝播していくための運動はすべり運動のみであると考えていた。試料 WATA1 の転位 b と名付けた転位（以下、転位 b）についても、これまではすべり運動による二重交差すべりによって現在の形状になったと考えていた。しかし、共同研究者の川戸氏の実験によって決定された転位 b のバーガースベクトルでは二重交差すべりによって現在のような形状にはならない。このことから、すべり運動以外の転位の伝播ついて考慮することになった。現在は上昇運動と呼ばれる転位の運動について検討を行っている。図1 図２ WATA1 の転位 b の Image-J による 3 次元投影画像転位 b を二重交差すべりであると仮定した場合の模式図手前の黄緑色の面①を滑ってきた転位が水色の面②に交差すべり図3 転位 b が実際に乗っている(11-1)すべり面と(1-11) すべり面での模式図を起こした後に、交差すべりをもう一度起こして奥のピンク色の面シリコンはダイヤモンド構造をしているため転位は ③に乗り換える (黄緑色とピンク色の面は平行関係にある) 。交差す {111}面を伝播しやすい。転位 b についても(11-1)すべりべりを起こすならば、バーガースベクトルは[1-10](青矢印)でなけれ面(手前と奥に位置する 2 面)と(1-11)すべり面(側面に位ばならない。しかし、転位 b のバーガースベクトルは[011](緑矢印) 置する 2 面)に乗っている。転位が現在の形状で(1-11)面である。よって、転位 b は二重交差すべりを起こしていない。と(11-1)面に乗るためのプロセスを検討している。