人工相分離組織を有する非平衡層状物質の組織変化とパターン形成

1. 広い2相領域(Ge+Cu_3Ge)を有するCu-Ge合金系2層膜をSiO_2基板上に作製し,2相領域内でアニールした際の組織変化について,走査型電子顕微鏡法(SEM),オージェ電子分光法(AES),透過型電子顕微鏡法(TEM),X線回折(XRD)により調べた結果,次の事柄が明らかとなった。(1) 作製法の違い(スパッターか真空蒸着か),作製条件の違い(基板の温度,層の厚さの違い)により、得られる2層膜の構造は,Cu/非晶質(a-)Ge/SiO_2,Cu/結晶質(c-)Ge/SiO_2,Cu_3Ge/a-Ge/SiO_2となる。(2) Cu/a-Ge/SiO_2およびCu_3Ge/a-Ge/SiO_2の2層膜をアニールすると,c-Ge+Cu_3Geの状態図どおりの2相組織となる。この時,表面にc-Geクラスターが現れるが,その形態は作製時の2層構造の違いにより異なる。(3) Cu/c-Ge/SiO_2の2層膜をアニールしても,表面にパターンは現れない。2. 相分離組織が形成されるAl/Ge,Al/SiおよびFe/Mo合金系の2層膜をSiO_2基板上に作製し,相分離領域内でアニールした際の組織変化をSEM,ABS,TEM,XRDにより調べた結果,次の事柄が明らかとなった。(1) Al/a-Ge/SiO_2の2層膜表面には特徴的なパターンを示すc-Geクラスターが形成される。(2) c-Geクラスターの示すパターンの種類(フラクタル,デンドライトなど)およびクラスターの成長速度は,作製法の違いにより異なる。(3) Al/a-Si/SiO_2の2層膜表面にc-Siクラスターか現れる。c-Siが示すパターンは,作製条件の違い,とくにAlおよびa-Si両層の厚さの相対的な違いにより異なる。(4) Fe/Mo/SiO_2の2層膜に形成される準安定相の形態は,アニール温度の違いにより異なる。

1. 広い2相領域(Ge+Cu_3Ge)を有するCu-Ge合金系2層膜をSiO_2基板上に作製し,2相領域内でアニールした際の組織変化について,走査型電子顕微鏡法(SEM),オージェ電子分光法(AES),透過型電子顕微鏡法(TEM),X線回折(XRD)により調べた結果,次の事柄が明らかとなった。(1) 作製法の違い(スパッターか真空蒸着か),作製条件の違い(基板の温度,層の厚さの違い)により、得られる2層膜の構造は,Cu/非晶質(a-)Ge/SiO_2,Cu/結晶質(c-)Ge/SiO_2,Cu_3Ge/a-Ge/SiO_2となる。(2) Cu/a-Ge/SiO_2およびCu_3Ge/a-Ge/SiO_2の2層膜をアニールすると,c-Ge+Cu_3Geの状態図どおりの2相組織となる。この時,表面にc-Geクラスターが現れるが,その形態は作製時の2層構造の違いにより異なる。(3) Cu/c-Ge/SiO_2の2層膜をアニールしても,表面にパターンは現れない。2. 相分離組織が形成されるAl/Ge,Al/SiおよびFe/Mo合金系の2層膜をSiO_2基板上に作製し,相分離領域内でアニールした際の組織変化をSEM,ABS,TEM,XRDにより調べた結果,次の事柄が明らかとなった。(1) Al/a-Ge/SiO_2の2層膜表面には特徴的なパターンを示すc-Geクラスターが形成される。(2) c-Geクラスターの示すパターンの種類(フラクタル,デンドライトなど)およびクラスターの成長速度は,作製法の違いにより異なる。(3) Al/a-Si/SiO_2の2層膜表面にc-Siクラスターか現れる。c-Siが示すパターンは,作製条件の違い,とくにAlおよびa-Si両層の厚さの相対的な違いにより異なる。(4) Fe/Mo/SiO_2の2層膜に形成される準安定相の形態は,アニール温度の違いにより異なる。