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反応性プラズマプロセスにより作製した窒化スズ薄膜の結晶構造解析

反应等离子体工艺制备氮化锡薄膜的晶体结构分析

基本信息

批准号：
08750855
负责人：
井上泰志
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Nagoya University
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

金属スズをターゲットとし,窒素をスパッタガスとした反応性高周波スパッタリング法を用いて,窒化スズ薄膜の作製を行い,その結晶構造を評価するとともに,構造が膜の諸特性に与える影響について考察を行った.窒化スズ薄膜の成膜には,平行平板型の高周波マグネトロンスパッタリング装置を用いた.結晶構造解析には薄膜X線回析装置を用い,室温におけるvan der Pauw法によって電気的特性の評価を行った.また,X線光電子分光分析により,膜の組成と化学結合状態分析を行った.高周波出力50〜175W,成膜圧力0.27〜1.3Paの範囲内では,すべての条件で六万晶系の結晶構造を持つ結晶性窒化スズを成膜できた.X線回析実験の結果から,成膜中の圧力が低いほど,すなわち平均自由行程が長いほど,また高周波出力が大きいほど、回析ピークの半値幅は狭くなり,膜の周期的構造の乱れが少なくなることがわかった.どの試料においても,XPSによる組成分析の結果,Sn/N原子数比は約1.0であり,Sn3d5/2,N1s各光電子ピークの化学シフト量は,それぞれ+1.6eV,-1.9eVであった.一方,膜のキャリア密度は平均自由行程15mm,高周波出力125Wで極小を示した.基板表面での拡散距離,膜に損傷を与えるイオン衝撃,また未窒化スズの含有量などが影響していると考えられる.これらを制御することにより,さらに良質な結晶性を有する窒化スズ薄膜の作製が可能になる.

The structure of the film is evaluated by the method of high frequency reflection. The film forming process of thin film is used in parallel plate type high-frequency microwave equipment. Crystal structure analysis for thin film X-ray analysis equipment, room temperature van der Pauw method for the evaluation of electrical properties. X-ray photoelectron spectroscopic analysis, chemical binding state analysis of the film composition. High frequency output 50~175 W, film forming pressure 0.27~1.3 Pa within the range, under the conditions of 60,000 crystal structure to maintain the crystallinity of the film formation. X-ray analysis results, film forming pressure is low, average free path is long, high frequency output is large, half amplitude of analysis is narrow, The chaos of the periodic structure of the membrane is less and less. XPS composition analysis results show that Sn/N atomic ratio is about 1.0, Sn3d5/2, N1s photoelectron chemical content is +1.6eV,-1.9eV. On one side, the film density is 15 mm, and the high frequency output is 125 W. The dispersion distance of the substrate surface, the film damage and the impact of the impact, the content of the undissolved material affect the film damage. It is possible to fabricate thin films with good crystallinity.