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Depth analysis of the surface of Mg$$_{2}$$Si crystals with XAS and XPS

Mg$$_{2}$$Si単結晶表面のXASおよびXPSによる深さ方向分析

山本 博之; 野島 健大; 江坂 文孝

Yamamoto, Hiroyuki; Nojima, Takehiro; Esaka, Fumitaka

シリコンを材料とする電子デバイスのうち、金属シリサイドはその有効性から幅広く研究されている。その材料表面の化学状態の分析は、優れたホモエピタキシャル膜作製の上で重要である。本研究では、Mg$$_{2}$$Si単結晶を対象に、X線光電子分光法(XPS)および部分電子収量によるX線吸収分光法(XAS)を用い、非破壊で表面の深さ方向の化学状態分析を行った。その結果、Si 1s XPSスペクトルからは、SiOが表面に形成されていることが示された。また、SiO$$_{2}$$に起因するピークは観測されなかった。さらに、Si K吸収端XASスペクトルにおいてもSiO構造に起因するピークが得られた。以上の結果より、Mg$$_{2}$$Siの表面にはSiO酸化層が形成されていることを明らかにした。

In order to develop silicon-based electronic devices, metal silicides are widely studied. Information of the surface chemical states of metal silicides is important to obtain homo-epitaxial films with excellent quality. In this work, depth analysis of surface chemical states of Mg$$_{2}$$Si crystals is carried by XPS. Depth analysis is also performed in XAS measurement with a partial electron yield (PEY) mode. The Si 1s XPS spectra of the cleaved surface of the Mg$$_{2}$$Si crystal indicates that SiO is formed on the surface of the Mg$$_{2}$$Si crystal. Here, no peak assigned to SiO$$_{2}$$ structure is observed. The Si K-edge XAS spectra obtained with the PEY mode show a peak at 1843.7 eV, which can be assigned to SiO structure.

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