JP2016044326A - 珪化バリウム系積層材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)シリコン層の上に珪化バリウム系膜を積層してなる積層材であって、前記珪化バリウム系膜は酸素含有量が20at%以下であり、金属元素M(ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムから選択される少なくとも1種類)を含んでいて、バリウム、ケイ素、金属元素Mの含有量をそれぞれBa、Si、Mとしたときに、M/(Ba+Si+M)=0.1〜5at%であることを特徴とする積層材。
(2)シリコン層がシリコン膜であることを特徴とする(1)に記載の積層材。
(3)珪化バリウム系膜が多結晶膜であることを特徴とする(1)または(2)に記載の積層材。
(4)珪化バリウム系膜がXRD回折試験において、斜方晶系の結晶構造に帰属されるピークのみで構成されていることを特徴とする(3)に記載の積層材。
(5)珪化バリウム系膜の酸素含有量が10at%以下であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の積層材。
(6)シリコン層の上に、酸素含有量が20at%以下であり、金属元素M(ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムから選択される少なくとも1種類)を含んでいて、バリウム、ケイ素、金属元素Mの含有量をそれぞれBa、Si、Mとしたときに、M/(Ba+Si+M)=0.1〜5at%となるように、珪化バリウム系膜をスパッタリング法で成膜することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の積層材の製造方法。
(7)(1)〜(5)のいずれかに記載の積層材と基材を含んでなる積層基材。
(8)(7)に記載の積層基材を用いることを特徴とする素子。
(9)(8)に記載の素子を用いることを特徴とする電子機器。
(組成)
ICP−MS(誘導結合プラズマ質量分析)装置により定量した。
(酸素含有量)
本発明の珪化バリウム系膜を熱分解させ、酸素・窒素・水素分析装置(Leco社製)を用いて酸素量を熱伝導度法により測定した。
(X線回折試験)
本発明の珪化バリウム系膜の結晶相は、X線回折試験で同定した。測定条件は以下の通りである。
X線源 :CuKα
パワー :40kV、40mA
走査速度 :1°/分
得られた回折パターンを解析し、1)斜方晶系の結晶構造に帰属されるピークで構成されている相、及び2)前記の1)以外の他の結晶相とに分類し、1)、2)の結晶相のそれぞれにおいて同定された場合は「有」、同定されなかった場合は「無」とした。
珪化バリウムスパッタリングターゲットを用いて、下記の条件にてスパッタ成膜試験を実施した。添加元素については表1の記載となるように各元素破片を珪化バリウムスパッタリングターゲット上に載せ、まとめてスパッタ処理した。
(スパッタ条件)
放電方式 :RFスパッタ
製膜装置 :マグネトロンスパッタ装置
ターゲットサイズ :50mmφ
(各種金属元素破片をエロージョン部に設置)
ターゲット―基板間距離:80mm
製膜圧力 :0.2Pa
導入ガス :アルゴン
放電パワー :100W(5.1W/cm2)
基板サイズ :25mm角 0.5mm厚み
基板種類 :シリコン基板(実施例1)
シリコン膜付きアルカリフリーガラス(実施例2〜14)
アルカリフリーガラス(比較例1〜5)
堆積時の基板温度 :25℃(実施例1、13〜14、比較例4、5)
470℃(実施例2〜12、比較例1〜3)
膜厚 :1000nm
成膜後アニール処理 :真空中 600℃、3時間(実施例1)
窒素雰囲気中 500℃、1時間
(実施例13、14、比較例4,5)。
実施例1、2及び比較例1で得た積層材の光応答特性を分光感度測定装置(SM−1700A、分光計器株式会社)で評価した。測定条件は以下の通りである。
光源 :Xeランプ
分光方法 :25cm回折格子型モノクロメータ
測定波長間隔 :20nm
検出方法 :ロックイン方式
測定方法 :試料表面に1.5mm間隔の長さ10mmの棒状Al電極を形成し、電
極間にバイアス電圧を印加した状態で分光した光をチョッパーを通して
試料表面に入射し、電極間に流れる交流電圧成分の振幅から、分光感度
(A/W)を求めた。
Claims (9)
- シリコン層の上に珪化バリウム系膜を積層してなる積層材であって、前記珪化バリウム系膜は酸素含有量が20at%以下であり、金属元素M(ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムから選択される少なくとも1種類)を含んでいて、バリウム、ケイ素、金属元素Mの含有量をそれぞれBa、Si、Mとしたときに、M/(Ba+Si+M)=0.1〜5at%であることを特徴とする積層材。
- シリコン層がシリコン膜であることを特徴とする請求項1に記載の積層材。
- 珪化バリウム系膜が多結晶膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層材。
- 珪化バリウム系膜がXRD回折試験において、斜方晶系の結晶構造に帰属されるピークのみで構成されていることを特徴とする請求項3に記載の積層材。
- 珪化バリウム系膜の酸素含有量が10at%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層材。
- シリコン層の上に、酸素含有量が20at%以下であり、金属元素M(ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムから選択される少なくとも1種類)を含んでいて、バリウム、ケイ素、金属元素Mの含有量をそれぞれBa、Si、Mとしたときに、M/(Ba+Si+M)=0.1〜5at%となるように、珪化バリウム系膜をスパッタリング法で成膜することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の積層材の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の積層材と基材を含んでなる積層基材。
- 請求項7に記載の積層基材を用いることを特徴とする素子。
- 請求項8に記載の素子を用いることを特徴とする電子機器。
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