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-FeSi
prepared by ion beam sputter deposition (IBSD) methodZhuravlev, A. V.; 山本 博之; 志村 憲一郎*; 山口 憲司; 社本 真一; 北條 喜一; 寺井 隆幸*
Thin Solid Films, 515(22), p.8149 - 8153, 2007/08
被引用回数：3 パーセンタイル：17.87(Materials Science, Multidisciplinary)Si基板上に生成した-FeSiは0.8eV近くに強い発光を示すことが知られている。しかしながら、この付近にはSiの欠陥に由来するものも存在するため、-FeSi本来の発光と十分区別する必要がある。特に本研究ではイオンビームスパッタ蒸着法により-FeSiを作製していることから、イオンビームプロセスによる発光特性への影響を把握することが重要となる。このため帯溶融法及びチョコラルスキー法で作製したSi基板を用い、各試料作製過程における発光特性を測定した。Si基板上に生成した-FeSiと、これと同条件でイオン照射を行ったSi基板のみからの発光を比較した結果、0.81eVの発光はいずれの場合もアニーリングによって強度が増大する。一方発光強度の温度依存性に関してはSi基板のみのものの方がより低温で消光する傾向が見られた。
-FeSi
thin films on -FeSi (110) substrates by molecular beam epitaxy室賀 政崇*; 鈴木 弘和*; 鵜殿 治彦*; 菊間 勲*; Zhuravlev, A. V.; 山口 憲司; 山本 博之; 寺井 隆幸*
Thin Solid Films, 515(22), p.8197 - 8200, 2007/08
被引用回数：6 パーセンタイル：31.31(Materials Science, Multidisciplinary)
-FeSiはSiをベースとする光エレクトロニクス用材料として注目を集めている。Si基板上への-FeSi薄膜のヘテロ成長に関する研究は多いが、これを-FeSiの単結晶基板上に成長させた例はほとんど報告がない。われわれは最近Ga溶媒を用いた溶液成長法により大きなファセット面を有する-FeSiの単結晶試料を得ることに成功している。本研究ではこうして得られた単結晶試料を基板に用い、さらにそのうえに-FeSi薄膜をMBE(分子線エピタキシー)法によりエピタキシャル成長させることを試みた。実験では、平滑な面を得るために、-FeSi(110)の単結晶試料をHF(50%)-HNO
(60%)-HO溶液中でエッチングを行った。溶液成長直後の粗い表面がエッチングにより平滑になる様子はAFM(原子間力顕微鏡)像で確認できた。また、薄膜成長前後で表面をRHEED(高速反射電子回折)により観測した結果、ストリークの間隔が変化していないことから-FeSi薄膜が-FeSi(110)基板上でエピタキシャル成長していることを明らかにした。
-FeSi films on SOI substrate志村 憲一郎*; Zhuravlev, A. V.; 山本 博之; 山口 憲司; 社本 真一; 北條 喜一; 寺井 隆幸*
no journal, ,
-FeSi薄膜の発光に関して、Si基板を用いた場合は多くの報告があるが、SOI基板(絶縁膜上に単結晶Siを形成した基板)の場合では極めて少ない。著者らのグループでは以前、イオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法によりSOI基板上に-FeSi薄膜を作製しその発光特性について検討を行ったが、強度が微弱であり、Si基板で観測された高温アニールによる発光強度の増加はほとんど認められなかった。本研究では、テンプレート層を用いてSOI基板上に-FeSi薄膜作製を行い、その発光特性とアニールによる変化を調べた。実験では、イオン注入により作製されたSOI基板(SIMOX)を用い、酸化物層(絶縁層, 100nm)の上のSi層(100nm)にIBSD法でFeを蒸着させ、-FeSiのテンプレート層を作製したうえで、FeSiターゲットのスパッタによりさらに-FeSi層を成長させた。この試料を真空(10
Pa)中で 1123K, 24時間アニールした結果、テンプレート層を用いなかった場合に比べ、0.8eV付近での発光強度が1桁近く増大することを明らかにした。
-FeSiのPL特性に対するスパッタエッチ効果Zhuravlev, A. V.; 山本 博之; 志村 憲一郎*; 山口 憲司; 社本 真一; 北條 喜一; 寺井 隆幸*
no journal, ,
イオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法によりSi基板上に-FeSi薄膜を作製する際、Si基板のスパッタ処理というイオン誘起効果を伴う。このことが薄膜からの発光スペクトルの解釈を困難にしている。本研究では、発光測定を用いてIBSD法による-FeSi薄膜作製におけるスパッタエッチ過程を調べ、Si基板への照射効果という観点から測定結果の解釈を試みた。実験では、973 KにてSi(100)基板上に鉄(Fe)を蒸着させ-FeSi薄膜を作製した。蒸着の前に、基板は室温で1-10keVのNe
イオンでスパッタ処理されている。発光測定は10-300Kの温度範囲で行った。実験の結果、試料は、IBSDの各作製過程において特徴的なスペクトルを示すことがわかった。特に、スパッタ処理直後のSi基板は、1073Kにて(真空中で)アニールされているにもかかわらず、D3, D4バンドといった欠陥(転位)に起因する発光を示すことがわかった。さらに、講演では、薄膜の発光特性とスパッタ処理時のイオンエネルギーの関係についても報告する予定である。
-FeSi grown on Si by ion beam sputter deposition methodZhuravlev, A. V.; 山本 博之; 志村 憲一郎*; 山口 憲司; 社本 真一; 北條 喜一; 寺井 隆幸*
no journal, ,
半導体鉄シリサイドは受発光素子としての応用が期待されているが、その発光が基板Siの欠陥によるものとほぼ同じ0.8eV付近であるため発光起源の特定が必要である。本研究ではSi基板表面処理のためのイオン照射エネルギーを変化させ、鉄シリサイド成膜後に生じる発光特性の差異について検討した。成膜・アニール後の-FeSi/Si、及びこれと同様の基板表面処理を行ったSiについて比較した結果、5keV, Ne
で表面処理を行った場合はいずれの試料についても得られた発光スペクトルはほぼ同様であった。一方、2keVの場合には-FeSi/Si試料から得られる発光強度の方が高く、-FeSiからの発光の寄与が示唆された。
