イオンビームスパッタ蒸着法により作製した-FeSi薄膜表面の放射光による化学状態分析

Surface characterization of -FeSi films by synchrotron radiation fabricated with ion beam sputter deposition

江坂 文孝  ; 山本 博之; 松林 信行*; 山田 洋一*; 笹瀬 雅人*; 間柄 正明  ; 木村 貴海 ; 山口 憲司; 社本 真一  

Esaka, Fumitaka; Yamamoto, Hiroyuki; Matsubayashi, Nobuyuki*; Yamada, Yoichi*; Sasase, Masato*; Magara, Masaaki; Kimura, Takaumi; Yamaguchi, Kenji; Shamoto, Shinichi

本研究では、放射光を励起源としたX線光電子分光(XPS)法及びX線吸収分光(XAS)法により、イオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法を用いて成膜した-FeSi薄膜表面の化学状態について分析を行った。測定は高エネルギー加速器研究機構(KEK)放射光実験施設(PF)、ビームラインBL-13Cにて行った。XPS測定では、放出される光電子のエネルギーを変化させることにより深さ方向分析を行った。XPS測定において、励起エネルギーの減少とともにSiO及びSiOに起因するピークの割合が増加した。解析の結果、最表面に1nm以下のSiO層が、さらにその直下にSiO層が形成されていることが確認された。本法では、固体表面の化学状態についての詳細な分析が可能であり、原子力材料の研究などに対しても有効であると考えられる。

Synchrotron radiation excited XPS and XAS were utilized to investigate chemical states of the surface of -FeSi films fabricated by ion beam sputter deposition. The analysis was performed at the BL-13C of the Photon Factory in KEK. In the XPS analysis, depth profiling was carried out by changing the kinetic energy of photoelectrons. As a result, the relative ratios of SiO and SiO increased with decreasing the kinetic energy of photoelectrons. Simulation results indicated that the SiO formed at the upper layer and the SiO formed at the lower layer of the surface. These results show that these analytical methods enable us to investigate chemical states of solid surfaces in detail.