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超高真空中熱処理による$$beta$$-FeSi$$_2$$基板表面構造と成膜への影響

Surface structure on $$beta$$-FeSi$$_2$$ substructure formed by heat-treatment in ultrahigh vacuum

松村 精大*; 落合 城仁*; 鵜殿 治彦*; 江坂 文孝 ; 山口 憲司; 山本 博之; 北條 喜一

Matsumura, Seidai*; Ochiai, Kunihito*; Udono, Haruhiko*; Esaka, Fumitaka; Yamaguchi, Kenji; Yamamoto, Hiroyuki; Hojo, Kiichi

$$beta$$-FeSi$$_2$$は近赤外域の受光素子としての利用が期待される。これまで、分子線エピタキシー(MBE)法により$$beta$$-FeSi$$_2$$単結晶基板上にホモエピタキシャル成長を行う場合、基板の前処理条件によって穴状の欠陥が見られることがわかった。そこで、今回、成膜への影響を調べるために、真空中熱処理後の基板表面を観察した。実験の結果、750$$^{circ}$$C以上の熱処理で丸状のくぼみが発生し、温度が高くなるにつれてくぼみの中心に突起物が生成してくることがわかった。また、900$$^{circ}$$Cにおいて1時間から24時間の熱処理を行ったところ、この丸状の構造が時間とともに大きくなることがわかった。化学組成を分析した結果、この突起物部分の組成はFe:Si=1:2ではなくFeリッチ側へと変化していた。このことから熱処理によってSiが蒸発し表面付近で部分的にSi不足が生じることが示唆された。

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