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クラスターイオンビーム技術(蒸着と結晶性制御)に関する研究

团簇离子束技术研究（蒸发及结晶度控制）

基本信息

批准号：
58065006
负责人：
高木俊宜
金额：
$ 175.36万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
1983
资助国家：
日本
起止时间：
1983 至 1987
项目状态：
已结题

项目摘要

特別推進研究の最終年度に当たる本年度は, ICB技術のもつ特徴を利用して金属, 半導体, 絶縁物や有機物など各種材料を組合わせた複合材料やGaAs, Hg_<1-x>Cd_xなどの高機能デバイス材料の薄膜作製を行い, 結晶性制御技術としてその基礎を確立した. また, CuやAuは半導体中の拡散が非常に大きく, 一方Siは多くの金属と反応してシリサイドを形成するが, ICB法でSi基板上に作製したCu薄膜ではクラスターをイオン化・加速することによって拡散が制御できることを実証した. さらに, 本年度購入した表面電子状態測定システムを用いてAl, Au, Cuなどの金属薄膜の蒸着初期過程の表面状態からICBによる金属薄膜形成では, 数原子層で既に一様な膜が形成され, 界面も平坦であることが判明した. これらの結果は, クラスターイオンのもつ運動エネルギーの増大とともに, 膜中の粒界間の結合力の増大あるいは熱的に安定な界面形成によって粒界拡散が抑えられたためと考えられ, 拡散機構き解明に新しい知見を得るとともに, 電極・配線材料への応用にもICBは有効であることが判明した.次に, これまでの研究成果を踏まえてICBのプロセス応用技術として, ICBと単原子イオンビームとを組合わせたICB-マイクロ波イオン源併用方式を開発した. 蒸着膜の結晶性や膜の平坦度, 基板との付着力なとの諸物性はICB側で制御し, 反応性ガスとの反応度(例えば反応性ガスの付着確率など)とマイクロ波イオン源側で制御して, 酸化物, 窒化物なとの化合物合成が自由に制御できた. 例えば, 透明で熱的・化学的に安定なAl_2O_3, AIN, Sin膜が100°Cの低基板温度で作製でき, かつ作製された膜は構造材, 半導体, 金属材料などの保護膜としても広い応用が可能となった. 本併用方式は, 蒸着時の自由度をさらに高め良質な化合物薄膜の低温形成が可能となり, 国際会議に発表し高い評価を得た.

In particular, in the latest year of the research industry, ICB technology is designed to make use of metallic, semi-metallic, and mechanical materials to combine various materials, such as GaAs, Hg_<1-x>Cd_x, high-energy mechanical and electrical materials, thin films, and crystal control technology. In the Cu Au half-body, the dispersion is very large, and one side of the Si is multi-metal. The Cu film is made on the Si substrate by ICB method. This year, it has been used for the determination of Al, Au, and Cu metal films. During the initial stage of the process, the surface morphology of metal films has been greatly improved. The formation of metal films has been affected by the number of atoms. The results of the experiment show that the mechanical properties of the film are very high, and the stability interface between the particles in the film is very strong. The stability interface of the particles in the film forms the stability interface of the particles, and the dispersion mechanism can understand the new information and gain the information. Electrical wiring materials are used to determine the quality of electrical materials by the use of ICB. In the second half of the year, the results of ICB research and the use of technology in the field of research and development have been greatly improved, and the source of ICB- waves has been opened in the same way as that of ICB-. Steaming the crystal property of the film, the flatness of the film, the substrate, the physical properties, the ICB, the temperature, the temperature, the temperature For example, the chemical diazepam Al_2O_3, AIN, Sin films of transparent materials, such as 100 °C and low substrate temperature, are used to make materials, semi-metallic materials, and metal materials. According to the method of this application, the degree of freedom of steaming and the formation of high-quality compound films at low temperature may be sensitive, and the National Institute of Health will show that the high temperature will increase the temperature.