Surface chemical states and oxidation resistivity of "ecologically friendly" semiconductor (-FeSi) thin films

斉藤 健; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 仲野谷 孝充; 山口 憲司; 原口 雅晴*; 北條 喜一

Thin Solid Films, 415(1-2), p.138 - 142, 2002/08

https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00555-2

イオンビームスパッタ蒸着法を用いて「環境半導体」-FeSi薄膜をSi(100)基板上に作製した。この過程において、生成したFeSi薄膜がSiや他の化合物半導体に比べ大気中においても極めて安定で、強い耐酸化性を有していることを見いだした。この原因を明らかにするために、当研究グループにおいて開発した放射光-光電子分光法による非破壊深さ分析法を用い、薄膜の表面化学状態及び組成について検討した。この結果、FeSi薄膜(厚さ100nm)表面に0.7nm程度と考えられる極めて薄いSiO層が生成していることを明らかにした。このSiO層はFeSi上に均一に成長しており、3ヶ月間大気中に放置した後においてもほとんど変化が見られない。熱化学的評価からFeSi自体は大気中で室温においても酸化が進むと考えられる。このため生成したFeSi薄膜が安定であることは最表面の均一なSiO層が耐酸化性に寄与していると考えられる。