Fabrication of highly-oriented silicide film on Si substrate treated by low-energy ion beam

低エネルギーイオンビームにより処理されたシリコン基板上の高配向シリサイド薄膜作成

濱本 悟*; 山口 憲司; 北條 喜一

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

-FeSi等のシリサイド系半導体は、光電子半導体や熱電変換半導体素子等の有用な半導体である。われわれは、低エネルギーイオンビームエッチング手法を利用して、シリコン試料表面処理を行い、シリコン基板(100面)に高配向-FeSiを作成した。ただ、イオンビーム照射の使用は基板や薄膜に照射欠陥を形成させ、その欠陥が半導体薄膜作製に影響を与えてしまうことがある。そこで、Si基板表面のイオンビームエッチング(照射量)の影響により、欠陥の少ない高品位-FeSi薄膜を得ることが可能か調べた。

Semiconducting silicides, such as -FeSi, BaSi and MgSi are quite attractive for their potential as optoelectronic, photovoltaic and thermoelectric materials. Authors have shown that thin, uniform and highly-oriented -FeSi films can be fabricated on Si (100) substrates with an atomically flat interface, when the substrates are pre-treated with low-energy ions. Since the use of ion beam introduces irradiation defects to the substrate and the film, semiconducting properties may be affected by such defects. Dependence of the crystalline properties of -FeSifilms on the irradiated fluence of sputter etching (SE) of the substrate was investigated to discuss whether it is possible to obtain high crystalline -FeSi thin film with very low defect concentration.