全反射軟X線蛍光分光による多層膜表面・界面の拡散層の研究

Study of interdiffused layers in the surface and interfaces of multilayers by total-reflection soft-X-ray fluorescence spectroscopy

今園 孝志; 柳原 美広*

Imazono, Takashi; Yanagihara, Mihiro*

全反射臨界角を利用して励起した軟X線蛍光分光を用いて、Fe/Si多層膜の表面から数nmの深さの範囲内にSiOが分布することを明らかにした。これは、最上Fe層に最も近い拡散層であるFeSi層の酸化によって生成したもので、結果的にFeSi層厚は減少する。このことは臨界角から十分離れた入射角で励起した通常の軟X線蛍光分光では得られない全く新しい知見であり、全反射軟X線蛍光分光が表面及び界面にある物質の化学結合状態の分析法として極めて有用であることを示している。

Using soft-X-ray fluorescence spectroscopy with photon incidence at a critical angle of total reflection, it was made clear that SiO existed within a depth of a few nanometers from the surface of Fe/Si multilayers. It was generated by oxidation of the interdiffused FeSi layer nearest to the topmost Fe layer. Consequently, the FeSi layer was found to decrease in thickness. This result suggests that the total-reflection soft-X-ray fluorescence spectroscopy is fairly useful to analyze the chemical state of elements to a depth of a few nanometers from the surface.