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J-GLOBAL ID：201202271105954884   整理番号：12A1016167

電子ビーム物理蒸着により成長させたGd₂O₃/Si(111)のミクロ構造,相転移,及び界面化学

Microstructure, phase transition, and interfacial chemistry of Gd₂O₃/Si(111) grown by electron-beam physical vapor deposition

著者 (5件)： WENG Xiaojun (Materials Res. Inst. and Electro-Optics Center, The Pennsylvania State Univ., Univ. Park, Pennsylvania 16802) ,  GRAVE Daniel A. (Dep. of Materials Sci. and Engineering and Applied Res. Lab., The Pennsylvania State Univ., Univ. Park, Pennsylvania ...) ,  HUGHES Zachary R. (Electro-Optics Center and Dep. of Materials Sci. and Engineering, The Pennsylvania State Univ., Univ. Park ...) ,  WOLFE Douglas E. (Dep. of Materials Sci. and Engineering and Applied Res. Lab., The Pennsylvania State Univ., Univ. Park, Pennsylvania ...) ,  ROBINSON Joshua A. (Electro-Optics Center and Dep. of Materials Sci. and Engineering, The Pennsylvania State Univ., Univ. Park ...)
資料名： Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces and Films  (Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces and Films)
巻： 30  号： 4  ページ： 041512-041512-10  発行年： 2012年07月 
JST資料番号： C0789B  ISSN： 0734-2101  CODEN： JVTAD6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 電子ビーム物理蒸着によりSi(111)基板上に成長させた酸化ガドリニウム(Gd₂O₃)膜のミクロ構造,相転移,及び界面化学に成長温度,膜厚,そして酸素フラックスが及ぼす効果を,透過型電子顕微鏡法(TEM),電子回折,走査TEM,X線エネルギー分散分光測定法,及び電子エネルギー損失分光測定法の組合せを使って調べた。著者らは,低い成長温度(250°C)と高い酸素フラックス(200sccm)では,Gd₂O₃膜の小さい結晶粒サイズと高い間隙率が生じることを見いだした。酸素フラックスを50sccmまで低下すると,多分表面上のGd原子の拡散長が増大するため,膜の間隙率が低下した。成長温度を650°Cへ高くすると,大きい柱状結晶粒と結晶粒界に長く伸びた細孔がある膜が生じた。250°Cで成長した膜は立方晶Gd₂O₃から成るが,膜が厚くなると,熱力学的に安定性が低い単斜晶相が形成された。酸素フラックスを低下すると,見かけ上単斜晶相の形成がさらに促進された。さらに,650°Cの成長した膜では単斜晶相が支配的であった。このような相転移は様々な温度,厚み,及び酸素フラックスにおける膜の応力発展と関係しているらしい。成長温度が上昇し,膜が厚くなり,そして酸素フラックスが高くなると,増大したGd₂O₃/Si界面反応が観測された。さらに,酸素はGd₂O₃/Si界面反応とGd-Si-O界面層の形成で重要な役割を果たすことが分った。これはSiO_xとGd₂O₃の相互混合に続く過剰酸素とSiとの反応によって進行する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *電子ビーム蒸着 ,  *酸化ガドリニウム ,  ケイ素 ,  基板温度 ,  膜厚 ,  誘電体薄膜 ,  透過型電子顕微鏡 ,  電子回折 ,  電子エネルギー損失分光法 ,  フラックス【流束】 ,  結晶粒径 ,  空隙率 ,  柱状晶 ,  *結晶構造 ,  立方晶系 ,  単斜晶系 ,  *構造相転移 ,  膜応力 ,  不均一系反応 ,  酸化膜 ,  界面化学 ,  微細構造 ,  ゲート絶縁膜
準シソーラス用語： 酸素フラックス ,  間隙率 ,  界面反応 ,  ミクロ構造

分類 (1件)： 酸化物薄膜  (BK14050P)

タイトルに関連する用語 (7件)： 電子ビーム物理蒸着 ,  成長 ,  Gd2O3 ,  Si ,  ミクロ構造 ,  相転移 ,  界面化学