1998 Fiscal Year Annual Research Report
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
Project/Area Number |
10136221
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Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
Principal Investigator |
土井 稔 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60135308)
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Keywords | 相分離 / 周期構造 / 2層膜 / 微細組織 / 結晶化 / 非平衡 / 準安定相 |
Research Abstract |
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。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] 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)
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[Publications] 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)
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[Publications] 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)
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[Publications] 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)