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J-GLOBAL ID：201902263544412606   整理番号：19A0658922

原子層堆積により堆積したAl_2O_3における反応と成長機構:水素源の解明【JST・京大機械翻訳】

Reaction and Growth Mechanisms in Al₂O₃ deposited via Atomic Layer Deposition: Elucidating the Hydrogen Source

著者 (4件)： Guerra-Nunez Carlos (Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructure, EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Switzerland) ,  Doebeli Max (ETH Zuerich, Switzerland) ,  Michler Johann (Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructure, EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Switzerland) ,  Utke Ivo (Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructure, EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Switzerland)
資料名： Chemistry of Materials  (Chemistry of Materials)
巻： 29  号： 20  ページ： 8690-8703  発行年： 2017年 
JST資料番号： T0893A  ISSN： 0897-4756  CODEN： CMATEX  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： 本研究では,異なる温度(80~220°C)におけるAl_2O_3の原子層堆積における水素含有量の源を,H2O前駆体をトレーサとして用い,未反応金属前駆体配位子からのHと(重)水からの未反応-OD(ヒドロキシル)基からのHの間の識別を定量的に解明した。不純物の主源は未反応ヒドロキシル基(-OD)から生じ,80°Cの堆積温度で重水素の約18原子%に達した。慎重に著者ら自身と文献の実験データを再検討し,単座Al-(CH_3)_2吸着質(ジメチルアルミニウム)による立体障害の一般的に受け入れられた機構は原子層堆積(ALD)中のヒドロキシル基の保持の原因となり得ないと結論した。これに関して,著者らは,膜中で未反応に残る立体障害ヒドロキシル基をもたらす2つの付加的機構を提案した。すなわち,表面再ヒドロキシル化は,(重)水パルスの間の二座または三座吸着質の再構成をもたらし,立体障害解離メチル化学吸着種のヒドロキシル化を妨げた。これらの3つの立体障害機構に基づいて,アルミナ表面を有するトリメチルアルミニウム分子の初期化学吸着配置と,結果として生じる吸着質の単座配位への再構成からなる成長モデルを構築し,結果的に立体障害ヒドロキシル基を導いた。単座配位および二座配位に配置されたAlOx吸着質の割合は,膜内の特定の数のO/Al原子および未反応ヒドロキシル基を伴っていた。このモデルは,重水素含有量,O/Al比,およびRutherford後方散乱と重イオン弾性反跳検出分析測定から得られた密度を説明することができた。さらに,このモデルは,アルミナのALDウィンドウとして報告されているサイクル当たりの成長をより正確に予測することができた。著者らの発見はALD膜における反応と成長モードのさらなる詳細な研究を行うであろう。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： メチル化 ,  前駆体 ,  不純物 ,  アルミナ ,  再構成 ,  パルス ,  重水素 ,  化学吸着 ,  立体障害 ,  ヒドロキシ基 ,  重イオン ,  *水素 ,  ヒドロキシ化 ,  *アルミニウム

分類 (1件)： 酸化物薄膜  (BK14050P)

物質索引 (1件)： トリメチルアルミニウム

タイトルに関連する用語 (4件)： 原子層堆積 ,  堆積 ,  成長 ,  水素