Modification of optical properties of silicon nitride films on Si(100) by ion beams

シリコン基板上の窒化シリコンのイオンビームによる改質

Shinde, N.*; 松波 紀明*; 田沢 真人*; 左高 正雄; 知見 康弘

Shinde, N.*; Matsunami, Noriaki*; Tazawa, Masato*; Sataka, Masao; Chimi, Yasuhiro

窒化シリコンは高温構造材料や太陽電池のコーティング材として注目されている物質である。窒化シリコン薄膜をシリコン単結晶(100)基板上にRFスパッタ法で作成した。作成した薄膜の構造はX線回折法により非晶質であること、また、ラザフォード後方散乱法により膜厚と組成の解析した結果、膜厚は0.28m、組成は化学量論的(n/Si=4/35)であることを確認した。窒素イオン照射試料を波長0.5での反射率の変化を測定した結果、エネルギー0.1MeVイオンを0.910/cm照射した場合2.5、0.5MeVイオンを0.510/cm照射した場合は5.5照射前より増加した。0.1MeVと0.5MeVの窒素イオンの飛程はそれぞれ0.18,0.66mであるからこの結果は基盤と薄膜両者の照射誘起改質の結果といえる。同様の実験をSiOガラス基盤上の薄膜試料で行った実験では反射率は減少することがわかっている。今回の結果の原因について、イオン照射による薄膜の密度変化,窒素イオンの薄膜へのインプラント,イオン照射による基板の改質効果に関して議論する。

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