所属：岐阜工業高等専門学校電子制御工学科研究タイトル：Si 上鉄シリサイド薄膜の固相成長法に関する研究氏名：職名：籾山克章助教 E-mail： [email protected] 学位：工学修士所属学会・協会：応用物理学会キーワード：固相成長法、半導体評価技術技術相談提供可能技術：・蒸着による薄膜形成法について・半導体の性能評価技術一般について・研究内容：提供可能な設備・機器：記録計 LCR メーター β -FeSi2 1000 Disorder 800 600 400 Cubic Fe 50 100 150 200 Initial Fe thickness (nm) 250 300 図 1:固相成長における結晶状態図図 2:選択エッチング前の表面 SEM 画像図 3:選択エッチング後の表面 SEM 画像 I-V,C-V 測定などの一般的な半導体評価装置名称・型番（メーカー） Diffuse Halo 1200 Temperature (K) 新規半導体材料の作製を行い、薄膜としての結晶性を評価し、新規デバイスの創出につなげている。具体的には、環境半導体β型鉄シリサイドを、大面積化が可能で将来的には工業上大量生産が可能な、そして低コストでの作製が期待できる固相成長法で作製を試み、薄膜の特性を表面科学的なアプローチで評価している。薄膜の表面形状を SEM や AFM などで調べてきた。試料の作製方法として、一般的な化学洗浄をした基板を真空容器内に取り付け、排気の上超高真空状態にして、Si 基板に Fe および Fe と Si の混合蒸着材料を堆積させ、その後アニールを施すことによって実験を進めた。超高真空にした理由は RHEED におけるその場観察を行うためである。Fe の初期蒸着量を変化させ、段階アニールを施し、アニールによる RHEED 観察での表面結晶状態を相図としてまとめ上げた(図 1)。この相図を利用すれば、温度を適切に制御することで、自分が望む結晶表面状態を作ることができ、材料作製の指針となるものである。相図の特徴として、Fe 初期蒸着量が、100nm 以上の時も調べられており、厚膜初期蒸着量のデータとして有意義なものである。本研究を通して、固相成長後の表面では、反応残差としてアイランドが無数に存在し(図２)、これを電子デバイスへと応用していくのには、性能の劣化の原因となりうるものである。これに対して、我々は、塩化第 2 鉄溶液による化学選択エッチング方法を見出し、完ぺきではないもののより平坦な薄膜へと変化させることができた(図３)。これは今後の膜作製に対して、固相成長法に我々のエッチング技術を付加することで、比較的簡便に低コストで、結晶性に優れたデバイスづくりへと応用ができるものと期待している。今後はこれまで作製した試料を、様々な光源からの光を当ててみて、特性に変化がないか、など、別な角度からの物性評価を行い、新規デバイスへとつなげたい。