• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

シリコン系化合物の耐放射線機構の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15560731
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関特殊法人日本原子力研究所

研究代表者

山口 憲司  特殊法人日本原子力研究所, 中性子利用研究センター, 副主任研究員 (50210357)

研究分担者 山本 博之  特殊法人日本原子力研究所, 中性子利用研究センター, 主任研究員 (30354822)
志村 憲一郎  特殊法人日本原子力研究所, 物質科学研究部, 博士研究員 (90391292)
北條 喜一  特殊法人日本原子力研究所, 企画室, 調査役 (40133318)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードシリサイド / ベータ鉄シリサイド / 耐放射線性 / 半導体 / X線回折法 / 照射効果 / 光学的特性 / イオンビームスパッタ蒸着法 / X線回析法 / 電気特性
研究概要

鉄(Fe)あるいはFe-Si化合物をターゲットとするイオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法において、蒸着前に1〜3keVのNeイオンによるスパッタ洗浄と加熱アニールを適切に組み合わせ、973Kで100nm程度の膜厚を有し、単相でかつ基板とエピタキシャル関係にある高配向性β-FeSi_2薄膜が再現性よく作製できることを明らかにした。さらに、高配向β-FeSi_2膜の成長に適した条件を基板温度と蒸着膜厚の関数として探索する過程で、従前の成膜条件よりもさらに100K低い温度でこれまでと同程度の良質な高配向膜を得ることができた。また、Fe_2Siターゲットを使用することにより、Feターゲット使用時よりもさらに数10%程度厚い高配向膜を得た。
この高配向膜と基板との間に急峻な界面が形成されることを断面構造観察により明らかにし、β-FeSi_2とSiのヘテロ接合が可能で、半導体デバイスへの応用にも有望であることを示した。加えて、元素組成に関する深さ方向分析を行い、薄膜上の酸化被膜の厚さが1nm以下と非常に薄く、耐酸化性の点でも非常に優れた特性を有していることを明らかにした。一方、高エネルギー重イオン照射による電子励起効果を利用して、半導体相であるβ相から高温相でかつ金属相であるα相への転移が起こるか否かを検討したが、136MeV Xeイオンを照射した場合、照射を重ねるにつれ、β-FeSi_2としての結晶構造は認められなり、またα相への転移も認められなかった。しかし、低フルエンスでも常温付近で電気的な接触がとれなくなるほど電気特性の劣化が著しかったSiとは対照的に、鉄シリサイド膜の場合は、室温でSiと同様、みかけの移動度が著しく減少する傾向が認められたものの、電気特性自体は精度良く測定できることを確認した。さらに、発光測定により薄膜や基板に対する照射効果の検討が可能であることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Effect of substrate temperature and deposited thickness on the formation of iron silicide prepared by ion beam sputter deposition2004

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaguchi et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 461

      ページ: 13-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of target compositions on the crystallinity of β-FeSi_2 prepared by ion beam sputter deposition method2004

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaguchi et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 461

      ページ: 17-21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The role of sputter etching and annealing processes on the formation of β-FeSi_2 thin films2004

    • 著者名/発表者名
      K.Shimura et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 461

      ページ: 22-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nanoscopic observation of structural and compositional changes for β-FeSi_2 thin film formation processes2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 461

      ページ: 99-105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of surface treatment of Si substrate on the crystal structure of FeSi_2 thin film formed by ion beam sputter deposition method2004

    • 著者名/発表者名
      S.Igarashi et al.
    • 雑誌名

      Vacuum 74

      ページ: 619-624

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of iron silicide formation by plan-view transmission electron microscopy2004

    • 著者名/発表者名
      S.Igarashi et al.
    • 雑誌名

      Journal of Electron Microscopy 53(3)

      ページ: 223-228

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of surface treatment of Si substrate on the crystal structure of FeSi_2 thin film formed by ion beam sputter deposition method2003

    • 著者名/発表者名
      M.Haraguchi et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 206

      ページ: 313-316

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of air-exposed surface of β-FeSi_2 fabricated by ion beam sputter deposition method2003

    • 著者名/発表者名
      T.Saito et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 206

      ページ: 321-325

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sputter etching of Si substrate to synthesize highly oriented β-FeSi_2 films2003

    • 著者名/発表者名
      S.Igarashi et al.
    • 雑誌名

      Transactions of Materials Research Society of Japan 28(4)

      ページ: 1153-1156

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of semiconductor material(β-FeSi_2 film) for next generation using IBSD method (in Japanese)2003

    • 著者名/発表者名
      A.Heya et al.
    • 雑誌名

      Report of the Industrial Research Institute of Ishikawa 52

      ページ: 9-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photoluminescence of β-FeSi_2 thin film prepared by ion beam sputter deposition method

    • 著者名/発表者名
      K.Shimura et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modification of thin SIMOX film into β-FeSi_2 via dry processes

    • 著者名/発表者名
      K.Shimura et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photoluminescence of β-FeSi_2 thin film prepared by ion beam sputter deposition method

    • 著者名/発表者名
      K.Shimura et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modification of thin SIMOX film into β-FeSi_2 via dry processes

    • 著者名/発表者名
      K.Shimura et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Haraguchi et al.: "Effect of surface treatment of Si substrate on the crystal structure of FeSi_2 thin film formed by ion beam sputter deposition method"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 206. 313-316 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Saito et al.: "Characterization of air-exposed surface of β-FeSi_2 fabricated by ion beam sputter deposition method"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 206. 321-325 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Igarashi et al.: "Sputter etching of Si substrate to synthesize highly oriented R-FeSi_2 films"Transactions of Materials Research Society of Japan. 28(4). 1153-1156 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 部家彰, 他: "IBSD法による次世代半導体材料(β-FeSi_2膜)の開発"石川県工業試験場研究報告. 52. 9-12 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi