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高品位$$beta$$-FeSi$$_2$$薄膜作製に適した基板表面処理条件の検討

Investigation of substrate surface treatment conditions to fabricate highly crystalline $$beta$$-FeSi$$_2$$ thin film

濱本 悟*; 山口 憲司; 北條 喜一

Hamamoto, Satoshi*; Yamaguchi, Kenji; Hojo, Kiichi

原子力機構では、超高真空下でのスパッタエッチング(SE)を併用したイオンビームスパッタ蒸着法を用い、Si(100)基板上に高配向した$$beta$$-FeSi$$_2$$薄膜を得ている。しかし、薄膜の構造とSi基板処理条件との関係に関しては、まだ十分に明らかになっていない。本研究では、Ne$$^+$$イオンによるSi基板の表面処理を行い、高配向性$$beta$$-FeSi$$_2$$薄膜を得るのに適した条件を探索した。実験の結果、本研究で試したすべての処理条件で清浄な表面であることを示すSi(100)-2$$times$$1構造が反射高速電子線回折(RHEED)により観察された。一方、X線回折の結果から、SE条件3keV, 3.7$$times$$10$$^{16}$$cm$$^{-2}$$のとき、高い配向性を有する$$beta$$単相膜が得られることがわかった。その他の条件で処理した試料は、$$alpha$$(001)や$$beta$$(220)/(202)面等からのピークが観測されることから、照射量を増やすことでこれら面方向への成長が抑制されたと考えられる。

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