金属シリサイドクラスターの微視的合金化過程

金属硅化物团簇的微观合金化过程

基本信息

批准号：
12740326
负责人：
實方真臣
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

金属シリサイドの微視的合金化過程を理解するために、2成分系レーザー蒸発法で金属シリサイド正/負イオンを生成し、生成したクラスターに対して光電子分光実験及び吸着反応実験を行なった.今年度の研究成果として以下のような新たな知見を得ることができた.金属シリサイド化合物の中でも半導体デバイスの金属-半導体接合材料としてタングステンシリサイドが広く使われることもあり、W-Si系に着目して研究を行なった.(1)微視的合金化過程:タングステン原子がシリコン網へ入ることが可能となる最小のシリコンユニットの大きさが、シリコン10原子程度のシリコン網であることを実験的に明らかにした.微視的合金化過程の初期描像を捕らえることに初めて成功したと考えられる.(2)バンドギャップ工学:MSi_n-(M=W,Mo,Cr)の光電子スペクトルを測定した.クラスターサイズの増加に伴うバンドギャップの発展を捕らえることにより、金属シリサイドクラスターが金属-半導体接合材料として多様な整合性を持った材料となる新たな可能性を提示できた.一方、シリサイド化合物WSi_2のレーザー蒸発でクラスターを生成した場合、負イオンではW原子を一つ含むWSi_n^-のみ生成するのに対し、正イオンでは多数のW原子を含むW_mSi_n^+が生成する.正負イオンでこれ程生成種が異なる系は珍しく、微視的に合金化を眺めた時に「シリコン網へ金属原子が置換型で入り込むのか、挿入型なのか」、という新たな問題が呈示された.金属原子の原子半径及びイオン半径がクラスター内合金化構造にどのように影響するのか、という観点で今後の研究を展開する.

为了了解金属硅化物的微观合金化过程，我们利用二元激光蒸发方法生成了正负金属硅化物离子，并对生成的团簇进行了光电子能谱和吸附反应实验，这是今年的研究成果。在金属硅化物化合物中，硅化钨被广泛用作半导体器件的金属-半导体接合材料。因此，我们将研究重点放在W-Si体系上。 (1)微观合金化过程：允许钨原子进入硅网络的最小硅单元尺寸为。 10个原子。这被认为是首次成功捕获微观合金化过程的初始图像。（2）带隙工程：MSi_n-(M=W ,Mo通过捕捉带隙随团簇尺寸增加的变化，我们发现了金属硅化物团簇用作具有不同一致性的金属-半导体键合材料的新可能性。通过激光蒸发硅化物WSi_2，负离子仅产生含有一个W原子的WSi_n^-。另一方面，正离子生成含有大量W原子的W_mSi_n^+。很少找到正离子和负离子具有如此不同的形成类型的系统，这就提出了一个新问题：“这是一个吗？”未来的研究将从金属原子的原子半径和离子半径如何影响簇内合金结构的角度进行。