Ir基及びRu基薄膜金属ガラスの探査と物性値調査

Ir基和Ru基薄膜金属玻璃物理性能的探索与研究

• 批准号: 17760561
• 负责人: 櫻井 淳平
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760561/
• 关键词: 金属ガラス; コンビナトリアルマテリアル; アモルファス; MEMS・NEMS; 金型材料; MEMS; 薄膜金属ガラス; 金属ガラス; コンビナトリアルマテリアル; アモルファス; MEMS・NEMS; 金型材料; MEMS; 薄膜金属ガラス

本年度は,前年度で得たRu-Zr-Al薄膜金属ガラスの知見を基に,Ru-Zr-X (X=Fe, Si, Co, Mo)合金系でコンビナトリアルアークプラズマ蒸着法による,金属ガラスの探査を行った.その結果,Si, Fe, Co添加では非晶質領域は拡大したが,金属ガラスを見出すことはできなかったが,Ru-Zr-Moで金属ガラスになる組成を発見した.上記の研究から,Ru-Zr系非晶質合金薄膜は973K以上の結晶化温度を示すため,高温材料として期待できる.そこで,Ru-Zr系非晶質合金薄膜のガラス金型及びSiナノデバイスのメタルゲートへの応用について検討した.ガラスレンズ用金型材料の検討のため,Ru-Zr-Al及びRu-Zr-Mo非晶質合金薄膜について,溶融ガラスとの融着性及び被削性について評価を行った.その結果,いずれの試料も溶融ガラスとの融着性は乏しかった.しかし,被削性はよくなかった.BNC切削ツールでは,切削することはできたが,ダイヤモンドツールで加工を行うと,工具の磨耗が著しかった.これは,RuがFeと同じ族に属するため,Feと同様に,Ru中にダイヤモンドの炭素が拡散したためと考えられる.Ru-Zr系非晶質合金薄膜のガラスレンズ金型への応用は,材料の被削性及び切削技術の改良が必要である.Siナノデバイスのメタルゲート材料は,内部組織によらず,仕事関数が高く,ばらつきが少ないことが望まれる.また,デバイスの製作過程でブラッシングを行うため,結晶化温度が高いRu-Zr系非晶質合金薄膜が有力な候補材料として期待できる.そこで,Ru-Zr-Al非晶質合金薄膜について,仕事関数の組成依存性を調べた.その結果,非晶質領域で,組成の変化に伴い,4.8〜3.5eVの範囲で高い仕事関数を示した,以上の結果から,Ru-Zr-Al非晶質合金薄膜は,Siナノデバイスのメタルゲート材料として期待できる.

今年，基于上一年获得的Ru-Zr-al薄膜金属玻璃的发现，我们使用Ru-Zr-X（X = Fe，Si，Co，Mo）合金系统的组合弧等离子体沉积方法研究了金属玻璃。结果，Si，fe，尽管在添加CO时将无定形区域扩大，但找不到金属玻璃，但我们发现了Ru-Zr-Mo的组成，后者成为金属玻璃。从上述研究中，基于RU-ZR的非晶合金薄膜的结晶温度为973 K或更高，使其成为高温材料。因此，我们研究了基于RU-ZR的非晶合金薄膜在金属大门中的应用。为了研究犯罪的霉菌材料，我们评估了用熔融玻璃熔融玻璃的融合性能和可加工性。结果，两个样品与熔融玻璃的融合性能较差。但是，可加工性不好。尽管可以使用BNC切割工具切割材料，但使用钻石工具加工时，该工具会大大磨损。这是因为Ru不好。由于它属于与FE同一组，因此认为钻石的碳像Fe一样扩散成Ru。 Ru-ZR无定形合金薄膜在玻璃镜头模具中的应用需要改善材料和切割技术的可加工性。无论内部结构如何，用于SI纳米版本的金属门材料预计将具有较高的工作函数和更少的变化。另外，在设备制造过程中进行刷牙。 ，基于RU-ZR的无定形合金薄膜具有高结晶温度，可以作为有前途的候选材料。因此，研究了Ru-Zr-Al无定形合金薄膜的工作函数的组成依赖性。结果，在4.8至3.5 eV范围内显示了高功函数，并且组成的变化。基于上述结果，Ru-Zr-Al无定形合金薄膜可以预期为Si nanodevices的金属门材料。