レーザーアブレーションによる高純度鉄薄膜の作製

激光烧蚀制备高纯铁薄膜

• 批准号: 09750790
• 负责人: 大越 昌幸
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750790/
• 关键词: レーザーアブレーション; 鉄薄膜; 耐食性; 鉄シリサイド薄膜; 半導体特性

平成9年度では、レーザーアブレーションによって良質の鉄薄膜が作製できることがわかった。そこで平成10年度では、この手法をβ-FeSi_2半導体薄膜の形成へ応用した。具体的には、平成9年度の鉄薄膜作製手順において、Si基板を加熱しながらを鉄を成膜すると、鉄シリサイドが形成できる。単相のβ-FeSi_2を形成するための成膜条件を見出すために、基板温度を450から800℃まで変化させ、そのときの形成膜のX線回折(XRD)を測定した。その結果、基板温度を600℃とした場合に、単相のβ-FeSi_2が形成された。また700℃でも、600℃の場合と同様なスペクトルが得られた。しかし800℃では、α-FeSi_2金属相のピークもみられた。次に成膜時の基板温度を室温とし、成膜後同一真空チャンバー内でFe/Si試料をアニールすることにより、鉄シリサイド薄膜の作製を行った。アニール温度は550から850℃とし、アニール時間は120分とした。その結果、アニール温度を650℃とした場合に、β-FeSi_2のみのXRDスペクトルが得られた。750および850℃では、膜質はほぼ同じと考えられ、α-FeSi_2(102)に対応するピークがみられた。すなわち、単相のβ-FeSi_2を作製するためには、600℃から700℃の基板加熱による1ステッププロセスか、あるいは鉄薄膜作製後650℃、120分でアニールすることが必要であることがわかった。また、形成したβ-FeSi_2薄膜の断面SEM観察を行ったところ、β-FeSi_2とSi基板との界面は明確であることがわかった。上記の実験より、β-FeSi_2/Siヘテロ結合が形成できるため、このデバイスの電気的特性を評価した。

Pp.47-53 9 year で は, レ ー ザ ー ア ブ レ ー シ ョ ン に よ っ て good qualitative objects の iron film が cropping で き る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0 で で で in the 10th year of Heisei, で で and <s:1> the を method for the <s:1> formation of をβ-FeSi_2 semiconductor thin films used へ応 た た. Specific に は objects, pp.47-53 9 year の iron film as hand making suitable に お い て, Si substrate を heating し な が ら を iron objects を film-forming す る と objects, iron シ リ サ イ ド が form で き る. 単 phase の beta FeSi_2 を form す る た め の を film-forming condition show the す た め に, substrate temperature を 450 か ら 800 ℃ ま で variations change さ せ, そ の と き の forming membrane の X-ray inflexion (XRD) determination of を し た. Youdaoplaceholder0 そ result, substrate temperature を600℃と た た in に, 単 phase <s:1> β-FeSi_2が forms された. Youdaoplaceholder0 At 700℃で また and at 600℃ <s:1>, と is the same as なスペ ト ト が られた. <s:1> <s:1> 800 ° c で で, α-FeSi_2 metallic phase で ピ ピ <s:1> <s:1> みられた みられた みられた みられた みられた みられた Time に film-forming を の substrate temperature when the room temperature と し, after the film the same vacuum チ ャ ン バ ー で in Fe/Si sample を ア ニ ー ル す る こ と に よ り objects, iron シ リ サ イ ド を line the film の cropping っ た. Youdaoplaceholder0 アニ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> temperature <e:1> 550 ら ら850℃と た, アニ アニ <s:1> <s:1> time <e:1> 120 minutes と た た. そ の results, ア ニ ー を ル temperature 650 ℃ と し た に, beta FeSi_2 の み の XRD ス ペ ク ト ル が must ら れ た. 750 お よ び 850 ℃ で は, membranous は ほ ぼ with じ と exam え ら れ, alpha FeSi_2 (102) に 応 seaborne す る ピ ー ク が み ら れ た. す な わ ち, 単 の beta FeSi_2 を cropping す る た め に は, 600 ℃ か ら 700 ℃ の substrate heating に よ る 1 ス テ ッ プ プ ロ セ ス か, あ る い は iron objects film system before 650 ℃, 120 で ア ニ ー ル す る こ と が necessary で あ る こ と が わ か っ た. ま た, forming し た beta FeSi_2 film の line cross section SEM 観 examine を っ た と こ ろ, beta FeSi_2 と Si substrate と の interface は clear で あ る こ と が わ か っ た. Written の be 験 よ り, beta FeSi_2 / Si ヘ テ ロ combined が form で き る た め, こ の デ バ イ ス の electrical characteristics of 気 を review 価 し た.

项目成果

M.Okoshi: "Corrosion-resistant iron thin films formed by pulsed laser deposition with cast iron targets" Applied Surface Science. 96-98(発表予定). (1998)

M.Okoshi：“用铸铁靶材进行脉冲激光沉积形成的耐腐蚀铁薄膜”，《应用表面科学》96-98（即将发表）。

英 貢: "レーザーアブレーションの最近の進歩-鉄および鉄シリサイド薄膜形成を中心として-" まてりあ. 38. 3-7 (1999)

Mitsugu Eiji：“激光烧蚀的最新进展 - 关注铁和硅化铁薄膜的形成 -”Materia。38. 3-7 (1999)

Z.Liu: "Pulsed laser deposition of β-FeSi_2 films" The Review of Laser Engineering Special Supplement for APLS'98. 26. 90-94 (1998)

Z.Liu：“β-FeSi_2 薄膜的脉冲激光沉积”APLS98 激光工程特刊评论 26. 90-94 (1998)。

大越昌幸: "エキシマレーザーアブレーションによる耐食性鉄薄膜の作製" レーザー協会誌. (発表予定). (1999)

Masayuki Okoshi：“通过准分子激光烧蚀制备耐腐蚀铁薄膜”，激光协会杂志（待出版）。

M.Okoshi: "Corrosion-resistant iron thin films formed by pulsed laser deposition with cast iron targets" Applied Surface Science. 127-129. 462-465 (1998)

M.Okoshi：“通过脉冲激光沉积铸铁靶形成耐腐蚀铁薄膜”应用表面科学。