Radiation effects on film formation and nanostructural changes of iron disilicide thin film

鉄シリサイド薄膜の成膜及びナノ構造変化に及ぼすイオン照射効果

笹瀬 雅人*; 山本 博之; 岡安 悟  

Sasase, Masato*; Yamamoto, Hiroyuki; Okayasu, Satoru

イオンビームは薄膜作製において、基板処理,成膜,改質など種々の場面に広く利用される。これはそのエネルギーに応じて固体との相互作用が変化し、照射効果も大きく異なることによる。ここでは、環境に優しい将来の半導体材料として期待される鉄シリサイド薄膜に注目し、全く異なる二つのエネルギー領域で成膜・改質に応用した結果を紹介する。基板の表面処理に応用した例では、数keVのイオンビームを表面に照射することにより、化合物半導体薄膜の膜質向上につなげた。これは基板に適度な量の欠陥を生成することで相互拡散・反応を促進させるとともに、基板との結晶方位関係を一定に保つことに成功したものである。条件を最適化することにより、薄膜/基板界面を原子レベルで急峻なものとすることにもつなげた。また改質に応用した例では、100MeV程度の重イオンを照射して薄膜中にビームトラックを形成させ、半導体から金属への相転移により物性が変化することを見いだした。これらはいずれもイオンビームのエネルギーに応じた固体との相互作用を利用したものである。発表ではイオンビームの固体へのエネルギー付与量,阻止能,欠陥生成の深さ分布などと併せて議論を行う。

Radiation effects for film formation and nanostructural changes of iron disilicide thin film have been discussed.