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

人工相分离结构非平衡层状材料的结构变化和图案形成

• 批准号: 10136221
• 负责人: 土井 稔
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10136221/
• 关键词: 相分離; 周期構造; 2層膜; 微細組織; 結晶化; 非平衡; 準安定相

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. Cu-Ge alloy system two-layer films were prepared on SiO2 substrate in the presence of Ge+Cu_3Ge in two-phase domain. The microstructure of Cu-Ge alloy system in two-phase domain was investigated by SEM, AES, TEM and XRD. (1)The structure of Cu/amorphous (a-)Ge/SiO_2, Cu/crystalline (c-)Ge/SiO_2, Cu_3Ge/a-Ge/SiO_2 and Cu_3Ge/a-Ge/SiO_2 were obtained. (2)Cu/a-Ge/SiO_2 and Cu_3Ge/a-Ge/SiO_2 are two layers, and the state of c-Ge+Cu_3Ge is two phases. In this case, the surface of the c-Ge complex is different, and the morphology is different from that of the two-layer structure. (3)Cu/c-Ge/SiO_2 two-layer films were formed on the surface of the substrate. 2. Phase separation microstructure was formed on Al/Ge,Al/Si and Fe/Mo alloy systems with two-layer films on SiO_2 substrates, and the microstructure in the phase separation region was characterized by SEM,ABS,TEM and XRD. (1)The characteristic surface of the Al/a-Ge/SiO_2 two-layer film shows that c-Ge crystals are formed. (2)The type of c-Ge crystal display is different from the growth rate of the crystal display, and the method of production is different. (3)The surface of Al/a-Si/SiO_2 two-layer film is c-Si complex. c-Si layer thickness is different from that of Al layer thickness. (4)Fe/Mo/SiO_2 two-layer films are formed, and the morphologies of quasi-stable phases vary according to the temperature.

项目成果

M.Doi,K.Kato,Y.Yamada,H.Inaba and Y.Ueda: "Microstructure changes in bilayer films of phase-separation type alloy systems" Proc.3rd Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing. 2069-2074 (1998)

M.Doi、K.Kato、Y.Yamada、H.Inaba 和 Y.Ueda：“相分离型合金系统双层薄膜的微观结构变化”Proc.3rd 环太平洋先进材料与加工国际会议。

F.Amano,H.Inaba,Y.Yamada and M.Doi: "Microstructure changes during crystallization of Al/a-Ge and Ag/a-Si Bilayer films." Proc.4th Special Symposium on Advanced Materials. 303-306 (1998)

F.Amano、H.Inaba、Y.Yamada 和 M.Doi：“Al/a-Ge 和 Ag/a-Si 双层薄膜结晶过程中微观结构的变化。”

M.Doi,Y.Suzuki,T.Koyama and F.Katsuki: "Pattern formation of crystalline Ge aggregates during annealing of Al/Ge bilayer film deposited on SiO_2 substrate" Philosophical Magazine Letters. 78. 241-245 (1998)

M.Doi、Y.Suzuki、T.Koyama 和 F.Katsuki：“沉积在 SiO_2 基底上的 Al/Ge 双层薄膜退火期间晶态 Ge 聚集体的图案形成”哲学杂志快报。

Y.Ueda,M.Minamitani,Y.Yamada and M.Doi: "Experimental studies on the microstructure changes in layered Cu_3Ge/a-Ge films" Proc.4th Special Symposium on Advanced Materials. 299-302 (1998)

Y.Ueda、M.Minamitani、Y.Yamada 和 M.Doi：“层状 Cu_3Ge/a-Ge 薄膜微观结构变化的实验研究”Proc.第四届先进材料专题研讨会。