Depth analysis of the surface of MgSi crystals with XAS and XPS

MgSi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、MgSi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、MgSi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 MgSi 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 MgSi crystal indicates that SiO is formed on the surface of the MgSi crystal. Here, no peak assigned to SiO 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.