Photoluminescence characteristics of -FeSi films on SOI substrate

SOI基板上に作製した-FeSi膜のフォトルミネッセンス特性

志村 憲一郎*; Zhuravlev, A. V.; 山本 博之; 山口 憲司; 社本 真一  ; 北條 喜一; 寺井 隆幸*

Shimura, Kenichiro*; Zhuravlev, A. V.; Yamamoto, Hiroyuki; Yamaguchi, Kenji; Shamoto, Shinichi; Hojo, Kiichi; Terai, Takayuki*

-FeSi薄膜の発光に関して、Si基板を用いた場合は多くの報告があるが、SOI基板(絶縁膜上に単結晶Siを形成した基板)の場合では極めて少ない。著者らのグループでは以前、イオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法によりSOI基板上に-FeSi薄膜を作製しその発光特性について検討を行ったが、強度が微弱であり、Si基板で観測された高温アニールによる発光強度の増加はほとんど認められなかった。本研究では、テンプレート層を用いてSOI基板上に-FeSi薄膜作製を行い、その発光特性とアニールによる変化を調べた。実験では、イオン注入により作製されたSOI基板(SIMOX)を用い、酸化物層(絶縁層, 100nm)の上のSi層(100nm)にIBSD法でFeを蒸着させ、-FeSiのテンプレート層を作製したうえで、FeSiターゲットのスパッタによりさらに-FeSi層を成長させた。この試料を真空(10Pa)中で 1123K, 24時間アニールした結果、テンプレート層を用いなかった場合に比べ、0.8eV付近での発光強度が1桁近く増大することを明らかにした。

In order to improve PL characteristics of -FeSi film on SOI (silicon-on-insulator) substrate, a template method was employed to control the inter-diffusion processes at the interface of -FeSi/SOI. In contrast to the case without employing template layer, the template method employed in the present study was found to be effective to enhance PL intensity of -FeSi film formed on SOI substrate.