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Characterization of -SiC Surface and its MIS Structure Using Electron Spectroscopy and Electrical Measurement

Research Project

Project/Area Number 61550019
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied materials
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

MIZOKAWA Yusuke  大阪府立大学, 総合科学部, 助教授 (90094515)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MIYASATO Tatsuro  九州工業大学, 情報工学部, 教授 (90029900)
小茂田 治  大阪府立大学, 総合科学部, 教務技師
KOMODA Osamu  University of Osaka Prefecture, Research Engineer
Project Period (FY) 1986 – 1987
Project Status Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 1987: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 1986: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
KeywordsSilicon-carbide / <beta>-SiC / Silicide / Carbide / Metallization / LEED・AES分析 / β-BiC / シリコンカーバイト / β-SiC表面構造 / β-SiCの電子分光 / β-SiCのMIS / 金属
Research Abstract

超高真空下で通電加熱(〜1100℃)により清浄化したB-SiC表面(C2×2LEED像は, CKLL/SiLVV〜0.9のオージェ信号を与える. これはCでターミネイトされたB-SiC(100)表面で期待されるオージェ信号強度比である. このときSiLVV,CKLLとも低運動エネルギー側に特徴的な微細構造を示し, それらの二次微分スペクトルの比較から, 微細構造はバルクおよび表面プラズモン損失によるものであることをはじめて明らかにした.
C2×2表面に室温で鉄を数原子層蒸着すればSiLVVおよびCKLLスペクトルに僅かな変化があらわれる. コンピュータシミュレーションによりその変化は鉄シリサイドおよび鉄カーバイドの生成によるものであることが明らかとなった. 反応は極く僅かではあるが室温でも鉄とB-SiCが反応しシリサイドとカーバイドが生成することがはじめて明らかとなった. 室温で多量の鉄を蒸着し, 完全にSiCオージェシグナルが鉄で覆われた後, 試料を250℃で30分間真空中アニールすればまず炭素が表面にあられる. そのCKLL線形は, Fe_3C標準スペクトルとほぼ一致する. さらに540℃で30分間アニールすればカーバイド強度も増加するが, Si強度はそれ以上に急激に増加する. SiLVV線形は単体Siのそれと一致する. Ar^+イオンスパッタで表面を少し削れば, Si, 炭素とも急激に減少することからそれらは, 粒界拡散によって表面偏析したものであることが明らかとなった. 膜の内部ではSi:C:Feの比はおよそ1:2.5:25で, SiLVVとCKLLの線形はそれぞれFeSi_2およびFe_3Cの特徴を示す. また界面では単体Siのパイルアップが顕著に認められた. Fe/B-SiC反応については, 500℃で全ての鉄が完全に反応するという報告と全く反応しないとする報告があるが本結果はそれらの中間にあたる. 反応の進行の程度は試料表面の状態に強く依存するように思われる.

Report

(3 results)
  • 1988 Annual Research Report
  • 1987 Final Research Report Summary
  • 1986 Annual Research Report
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    (21 results)

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All Publications (21 results)

  • [Publications] 溝川 悠介: 電子通信学会論文誌. C69. 167-175 (1986)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Yusuke,MIZOKAWA: Journal of Vacuum Science & Technology. A4(3). 1696-1700 (1986)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] 溝川 悠介: 真空. 29(11). 549-551 (1986)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Yusuke,MIZOKAWA: Surface Science. 182. 431-438 (1987)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Yusuke,MIZOKAWA: Journal of Vacuum Science & Technology. A5(5). 2809-2813 (1987)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] Yusuke,MIZOKAWA: Thin Solid Films. 156. 127-143 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] 溝川悠介: 電子通信学会論文誌. C69. 167-175 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: Journal of Vacuum Science & Technology. A4(3). 1696-1700 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 溝川悠介: 真空. 29(11). 549-551 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: Surface Science. 182. 431-438 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1987 Final Research Report Summary
  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: Journal of Vacuum Science & Technology. A5(5). 2809-2813 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: Thin Solid Films. 156. 127-143 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1987 Final Research Report Summary
  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: "ESCA Compositional Profiles and Electrical Properties of Diamond-Like Carbon Film/Si MIS Structure" Denshi Tsushin Gakkaishi. C 69. 167-175 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 Final Research Report Summary
  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: "Characterization of <beta>-SiC surfaces and the Au/Sic Interfaces" Journal of Vacuum Science & Technology. A4 (3). 1696-1700 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 Final Research Report Summary
  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: "Non-Destructive Surface Analysis by the First Derivative Spectra of X-Ray Excited Auger Electron" Shinku. 29 (11). 549-551 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 Final Research Report Summary
  • [Publications] Yusuke Mizokawa: "Comparison of the CKLL First-Derivative Auger Spectra from XPS and AES Using Diamond, Graphite, SiC and Diamond-Like-Carbon Films" Surface Science. 182. 431-438 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 Final Research Report Summary
  • [Publications] Yusuke MIZOKAWA: "The CKLL First-Derivative X-Ray Photoelectron Spectroscopy Spectra as a Fingerprint of the Carbon State and the Characterization of Diamond-Like-Carbon Films" Journal of Vacuum Science & Technology. A5 (5). 2809-2813 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [Publications] 溝川悠介: J.Vacuum Science & Technology. A4(3). 1696-1700 (1986)

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      1986 Annual Research Report
  • [Publications] 溝川悠介: 真空. 29(11). 549-551 (1986)

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  • [Publications] 溝川悠介: Surface Science.

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Published: 1987-03-31   Modified: 2016-04-21  

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