JPS61195972A - 電子線による異種原子の固体内注入方法 - Google Patents
電子線による異種原子の固体内注入方法Info
- Publication number
- JPS61195972A JPS61195972A JP60036614A JP3661485A JPS61195972A JP S61195972 A JPS61195972 A JP S61195972A JP 60036614 A JP60036614 A JP 60036614A JP 3661485 A JP3661485 A JP 3661485A JP S61195972 A JPS61195972 A JP S61195972A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atoms
- thin film
- atom
- electron beam
- solid material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 29
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 8
- 239000007943 implant Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 abstract 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 25
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000007734 materials engineering Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/2636—Bombardment with radiation with high-energy radiation for heating, e.g. electron beam heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C12/00—Solid state diffusion of at least one non-metal element other than silicon and at least one metal element or silicon into metallic material surfaces
- C23C12/02—Diffusion in one step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/60—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は材料工学や電子線工学における電子線による異
種原子の固体的注入（電子線誘起原子注入）方法に関す
るものである。
種原子の固体的注入（電子線誘起原子注入）方法に関す
るものである。
（従来の技術）
材料工学の分野では新しい機能をもつ材料や既存材料の
高附加価値化を求めてさまざまな複合材料の開発が行な
われている。複合材料を製造する従来の方法は大別する
と、 （Ｉ＞それぞれ独立な異種材料を何んらかの方法（ＷＩ
接、電着、熱拡散、接着剤、それらの組合せ）で接合し
複合材料を得る方法。
高附加価値化を求めてさまざまな複合材料の開発が行な
われている。複合材料を製造する従来の方法は大別する
と、 （Ｉ＞それぞれ独立な異種材料を何んらかの方法（ＷＩ
接、電着、熱拡散、接着剤、それらの組合せ）で接合し
複合材料を得る方法。
（ＩＩ）二相または多相合金を適当な機械的および熱的
処理をほどこすことにより複合材料を得る方法。
処理をほどこすことにより複合材料を得る方法。
（ＩＩ）イオンビームを用いてイオンを材料内に注入す
る方法。
る方法。
（ＩＶ）電子線またはレーザービームを熱源として用い
、材料表面に添加した異種原子をビーム・アニールによ
り材料に注入する方法。
、材料表面に添加した異種原子をビーム・アニールによ
り材料に注入する方法。
の４種類に分類される。ここで（Ｉ）の方法では、整合
な接合界面を得ることは一般的に困難で、その結果接合
界面がもつ固有の物性を制御することが出来ず、１〜１
０ｎｌφ程度の超微細組織をもつ複合材料の製造は不可
能である、などの不可避的欠点がある。また（Ｉｆ）の
方法では、平衡状態で安定または膜安定に存在する合金
相を利用するため画期的な機能をもつ材料開発が困難で
ある、析出相の寸法、数、分布状態を任意に制御するこ
とが困難である、などの欠点がある。さらに（ＩＩＩ）
の方法では、異種原子の注入深さが浅い、イオンビーム
照射による損傷が大きい、混合相領域の大きさの制御が
困難である、などのイオンビームに附随する欠点がある
。また、（ＩＶ）の方法でも、混合相領域の大きさのＩ
ｌ制御が困難である、表面の濃度分布の制御が困難であ
る、表面の熱歪が大きい、などの欠点がある。
な接合界面を得ることは一般的に困難で、その結果接合
界面がもつ固有の物性を制御することが出来ず、１〜１
０ｎｌφ程度の超微細組織をもつ複合材料の製造は不可
能である、などの不可避的欠点がある。また（Ｉｆ）の
方法では、平衡状態で安定または膜安定に存在する合金
相を利用するため画期的な機能をもつ材料開発が困難で
ある、析出相の寸法、数、分布状態を任意に制御するこ
とが困難である、などの欠点がある。さらに（ＩＩＩ）
の方法では、異種原子の注入深さが浅い、イオンビーム
照射による損傷が大きい、混合相領域の大きさの制御が
困難である、などのイオンビームに附随する欠点がある
。また、（ＩＶ）の方法でも、混合相領域の大きさのＩ
ｌ制御が困難である、表面の濃度分布の制御が困難であ
る、表面の熱歪が大きい、などの欠点がある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記問題点を解決するために、固体材料に注入
すべき１種または２種以上の元素成分を。
すべき１種または２種以上の元素成分を。
含む薄膜を真空蒸着、スパッタリング、ビーム・アニー
ル、電着などの方法で下地の固体材料の上に附随させた
二層構造材料を作成する。二層構造のｉｅｍ側からその
中に含まれている原子の変位のためのしきいエネルギー
を超えた高エネルギー電子で二層構造材料を照射すると
、熱拡散によらない原子移動がおこり、薄膜中の成分原
子が下地固体材料に注入される。その結果電子線を照射
した微小領域に限定された界面附近で原子の混合層が生
成される。
ル、電着などの方法で下地の固体材料の上に附随させた
二層構造材料を作成する。二層構造のｉｅｍ側からその
中に含まれている原子の変位のためのしきいエネルギー
を超えた高エネルギー電子で二層構造材料を照射すると
、熱拡散によらない原子移動がおこり、薄膜中の成分原
子が下地固体材料に注入される。その結果電子線を照射
した微小領域に限定された界面附近で原子の混合層が生
成される。
本発明は上記の方法により、電子線照射領域に形成され
るｉｉＩ膜中の原子と下地固体材料の原子の混合層を制
御して、目的とする原子の組合せ、組成、寸法および分
布をもつ混合層を形成させた複合材料の製造を目的とす
る。
るｉｉＩ膜中の原子と下地固体材料の原子の混合層を制
御して、目的とする原子の組合せ、組成、寸法および分
布をもつ混合層を形成させた複合材料の製造を目的とす
る。
この製造方法を利用すれば、前述の従来の製造方法に内
在する数々の欠点を克服できるばかりでなく、電子線照
射法のいくつかの利点をいかして複合化による新機能材
料の開発を行うことができる。
在する数々の欠点を克服できるばかりでなく、電子線照
射法のいくつかの利点をいかして複合化による新機能材
料の開発を行うことができる。
本発明の構成を第１図に基づいて説明する。固体材料１
に注入するいくつかの元素成分（Ａ、Ｂ。
に注入するいくつかの元素成分（Ａ、Ｂ。
Ｃ０・・・）を含む薄膜（Ｆ）２を真空蒸着、スパッタ
リング、ビーム・アニール、電着などの方法によって下
地の固体材料（Ｓ）１に附着させる。この材料をＦ−８
二層構造材料３と呼ぶ。
リング、ビーム・アニール、電着などの方法によって下
地の固体材料（Ｓ）１に附着させる。この材料をＦ−８
二層構造材料３と呼ぶ。
薄膜２側から下記のエネルギーをもつ電子線４を一定条
件（電子線の強度、入射角および開き角。
件（電子線の強度、入射角および開き角。
照射温度および時間）でＦ−８二層構造材料３に照射す
ると、電子がＦ薄膜中の原子Ａ、Ｂ、Ｃ。
ると、電子がＦ薄膜中の原子Ａ、Ｂ、Ｃ。
・・・と衝突し、その原子位置から変位させることが出
来る。その結果、熱拡散によらない原子移動がおこりＦ
とＳの界面附近でＦｉｌ膜中の原子がＳ固体材料に注入
され、それらの混合層を作る。
来る。その結果、熱拡散によらない原子移動がおこりＦ
とＳの界面附近でＦｉｌ膜中の原子がＳ固体材料に注入
され、それらの混合層を作る。
ここで、照射に利用する電子線のエネルギーはＦｅ１ｌ
中に含まれる全ての原子を変位させるに十分であること
が必要である。しかし製造する複合材料の種類によって
は下地のＳ、固体材料中の原子を変位させるためのしき
いエネルギー以上の電子線で照射すると、照射増強拡散
現象を利用できるから、混合層の生成に効果的である。
中に含まれる全ての原子を変位させるに十分であること
が必要である。しかし製造する複合材料の種類によって
は下地のＳ、固体材料中の原子を変位させるためのしき
いエネルギー以上の電子線で照射すると、照射増強拡散
現象を利用できるから、混合層の生成に効果的である。
さらに照射中にＦ−８二層構造材料に負荷応力を印加し
ながら加熱することにより上記と同様な効果を得ること
もできる。
ながら加熱することにより上記と同様な効果を得ること
もできる。
なお、下地Ｓ固体材料中に形−成させる混合層の種類１
組成、形状、大きさなどは、Ｆｌ膜中の元素成分やその
組成、Ｎ子線のエネルギー、ビーム径、照射強度、照射
時間および照射温度などを適当に選択することにより変
化させる。
組成、形状、大きさなどは、Ｆｌ膜中の元素成分やその
組成、Ｎ子線のエネルギー、ビーム径、照射強度、照射
時間および照射温度などを適当に選択することにより変
化させる。
また、第２図に示すように、電子線を収束させたり、逆
に発散させたり、または入射角を連続的に変えることに
より固体材料（Ｓ）内部における電子線強度を制御する
ことによって、Ｆ−８混合層５の膜厚方向の注入原子の
濃度分布を制御することができる。この方法によって図
のように注入異種原子濃度を深さ方向に制御すると同時
に、その領域の大きさも制御することができる。
に発散させたり、または入射角を連続的に変えることに
より固体材料（Ｓ）内部における電子線強度を制御する
ことによって、Ｆ−８混合層５の膜厚方向の注入原子の
濃度分布を制御することができる。この方法によって図
のように注入異種原子濃度を深さ方向に制御すると同時
に、その領域の大きさも制御することができる。
本発明に用いる固体材料は半導体材料、セラミックス材
料、金属材料等があげられる。この方法によれば電子線
の照射条件によって、材料を結晶体、非晶質体、固溶体
等の所望の形態で得ることができる。
料、金属材料等があげられる。この方法によれば電子線
の照射条件によって、材料を結晶体、非晶質体、固溶体
等の所望の形態で得ることができる。
従って、本発明は次のような製品に適用できる。
■異種原子の注入で寸法、濃度、形状および深さを数ｎ
一単位で正確に制御した各種電子材料。
一単位で正確に制御した各種電子材料。
■異種金属または異種合金を任意の形状、濃度。
寸法および深さで制御し、しかも他とのつながりを良く
して分布させた各種複合材料。
して分布させた各種複合材料。
■異種原子を過飽和に注入することによる材料のアモル
ファス化。
ファス化。
■状態図から予想できない組織の新材料の製作。
本発明では異種原子を高エネルギー電子線を用いて下地
固体内に注入するので、製造される複合材料は以下の様
な長所をもつ。
固体内に注入するので、製造される複合材料は以下の様
な長所をもつ。
■電子線のビーム径を電子レンズで容易に変化すること
が出来、最小１ｎｌφ程度まで小さくできるので、極微
細組織をもつ電子材料および複合材料を製造できる。
が出来、最小１ｎｌφ程度まで小さくできるので、極微
細組織をもつ電子材料および複合材料を製造できる。
■電子線のビーム径や照射位置を電磁場で自由にＩｌｌ
１０できるから、異種原子注入箇所の形状を自由に変
化させることができ、直接素材にｎｌ巾の微細模様に至
る目的通りのものを記入することができる。
１０できるから、異種原子注入箇所の形状を自由に変
化させることができ、直接素材にｎｌ巾の微細模様に至
る目的通りのものを記入することができる。
■電子線は透過力が強いので、混合層の厚さを０．１１
−程度まで厚くすることができる。
−程度まで厚くすることができる。
■ｙ！ｉ時間の照射で混合層を作ることが出来るから、
材料の複合化が迅速にできる。
材料の複合化が迅速にできる。
■電子線のエネルギー、照射角度の制御、ビーム絞り方
、照射温度などを適当に選択することにより異種原子の
注入ｍｒ！Ｘを任意に制御することができる。
、照射温度などを適当に選択することにより異種原子の
注入ｍｒ！Ｘを任意に制御することができる。
■混合層と下地固体材料Ｓとの界面で混合層を地と連続
的につなぐことによって界面固有の物性を制御できる。
的につなぐことによって界面固有の物性を制御できる。
■熱拡散によらずに混合層を作るために、平衡状態では
存在しない合金層が実現できる。
存在しない合金層が実現できる。
本発明の方法によるＦｉｌ膜とＳ固体材料の混合層を作
った照射条件の具体例を下表に示す。
った照射条件の具体例を下表に示す。
（発明の効果〉
（イン本発明の方法を利用すれば、下記の他の手法と組
合せると最大数Ｉｌｌ程度までの任意の厚さの混合層を
形成することが出来るうえ、その界面と地とのつながり
をよくすることができるために新しい機能をもつ材料開
発が期待できる。
合せると最大数Ｉｌｌ程度までの任意の厚さの混合層を
形成することが出来るうえ、その界面と地とのつながり
をよくすることができるために新しい機能をもつ材料開
発が期待できる。
（ロ）電子レンズで電子線のビーム径を容易に１ｎｓφ
程度に小さくしたり、電磁場で電子線の位置を自由に移
動することができるので、複雑構造の超微細組織をもつ
複合材料を直接製造したり、混合層の大きさ、形状と分
布を任意に制御できる。
程度に小さくしたり、電磁場で電子線の位置を自由に移
動することができるので、複雑構造の超微細組織をもつ
複合材料を直接製造したり、混合層の大きさ、形状と分
布を任意に制御できる。
（ハ）照射に用いる電子線がＳ固体材料中の原子の変位
のためのエネルギー以上であれば、照射によりＳ固体材
料中に点欠陥が導入される。
のためのエネルギー以上であれば、照射によりＳ固体材
料中に点欠陥が導入される。
この点欠陥は拡散速度を増強する担い手になるから、固
体中に注入された異種原子はこれらによって長距離移動
が可能となる。従って電子線の高い透過力と生成された
点欠陥による増強拡散の相乗作用により混合層の厚さを
容易に数−一程度まで厚くすることができる。
体中に注入された異種原子はこれらによって長距離移動
が可能となる。従って電子線の高い透過力と生成された
点欠陥による増強拡散の相乗作用により混合層の厚さを
容易に数−一程度まで厚くすることができる。
もしＳ固体材料が単結晶であれば高エネルギー電子のチ
ャネリング現象を利用できるから電子線の透過力はざら
に大きくなり厚い混合層を作ることができる。さらに応
力を印加した状態で照射すると点欠陥の拡散が特定方向
に増強されたり減衰されたりするから混合層の厚さの制
御が容易になる。
ャネリング現象を利用できるから電子線の透過力はざら
に大きくなり厚い混合層を作ることができる。さらに応
力を印加した状態で照射すると点欠陥の拡散が特定方向
に増強されたり減衰されたりするから混合層の厚さの制
御が容易になる。
第１図は本発明方法の実施例を示す説明図であり、
＜ａ ）は固体材料に注入する元素成分（Ａ、Ｂ。
Ｃ１・・・）を含む薄膜（Ｆ）を下地固体材料（Ｓ）に
附着させた二ｍ構造材料を薄膜側から高エネルギー電子
で照射している状態、 （ｂ）はＦ−３二層構造材料の薄膜をそれぞれ元素成分
Ａ、Ｂ、Ｃ，・・・を一つだけ含む多層膜にしたものを
ｔｉｔｓＩ側から高エネルギー電子で照射している状態
。 第２図は本発明実施例による電子線強度分布の制御によ
って注入原子濃度分布を制御する方法を説明する概略図
である。 １・・・固体材料 ２・・・薄膜３・・・二層構
造材料 ４・・・電子線５・・・混合層 特許出願人 大 阪 大 学 長 手 続 補 正 書 昭和６０年 ３月 ６日 昭和６０年２月２７日提出の特許願 ２、発明の名称 電子線による異種原子の固体内注入方法３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 大阪大学長 山 村 雄 − ４、代理人 ６ｊ止Ｔる。 第１図 第２図
附着させた二ｍ構造材料を薄膜側から高エネルギー電子
で照射している状態、 （ｂ）はＦ−３二層構造材料の薄膜をそれぞれ元素成分
Ａ、Ｂ、Ｃ，・・・を一つだけ含む多層膜にしたものを
ｔｉｔｓＩ側から高エネルギー電子で照射している状態
。 第２図は本発明実施例による電子線強度分布の制御によ
って注入原子濃度分布を制御する方法を説明する概略図
である。 １・・・固体材料 ２・・・薄膜３・・・二層構
造材料 ４・・・電子線５・・・混合層 特許出願人 大 阪 大 学 長 手 続 補 正 書 昭和６０年 ３月 ６日 昭和６０年２月２７日提出の特許願 ２、発明の名称 電子線による異種原子の固体内注入方法３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 大阪大学長 山 村 雄 − ４、代理人 ６ｊ止Ｔる。 第１図 第２図
Claims (1)
- １、固体材料に注入する異種原子よりなる薄膜を附着さ
せた二層構造材料に、目的とする薄膜中の異種原子を変
位させるに十分なエネルギーをもつ電子線を一定条件で
薄膜側から照射し、照射領域に目的とする異種原子を過
飽和に至るまでの任意の量を、領域の大きさおよび深さ
を制御して注入させる電子線による異種原子の固体内注
入方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60036614A JPH0674501B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 電子線による異種原子の固体内注入方法 |
| US06/776,520 US4670292A (en) | 1985-02-27 | 1985-09-16 | Method for injecting exotic atoms into a solid with electron beams |
| DE8585306679T DE3576537D1 (de) | 1985-02-27 | 1985-09-19 | Verfahren zum einfuehren eines exotischen atoms mittels elektronenstrahlen in einen feststoff. |
| EP85306679A EP0192874B1 (en) | 1985-02-27 | 1985-09-19 | Method for injecting exotic atoms into a solid material with electron beams |
| JP4012296A JPH06122977A (ja) | 1985-02-27 | 1992-01-27 | 電子線による異種原子の固体内注入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60036614A JPH0674501B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 電子線による異種原子の固体内注入方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4012296A Division JPH06122977A (ja) | 1985-02-27 | 1992-01-27 | 電子線による異種原子の固体内注入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61195972A true JPS61195972A (ja) | 1986-08-30 |
| JPH0674501B2 JPH0674501B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=12474679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60036614A Expired - Lifetime JPH0674501B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 電子線による異種原子の固体内注入方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4670292A (ja) |
| EP (1) | EP0192874B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0674501B2 (ja) |
| DE (1) | DE3576537D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61204372A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-10 | Univ Osaka | 電子線による異種原子の固体内注入を利用した材料の非晶質化方法 |
| GEP20002074B (en) * | 1992-05-19 | 2000-05-10 | Westaim Tech Inc Ca | Modified Material and Method for its Production |
| US5681575A (en) * | 1992-05-19 | 1997-10-28 | Westaim Technologies Inc. | Anti-microbial coating for medical devices |
| US5454886A (en) * | 1993-11-18 | 1995-10-03 | Westaim Technologies Inc. | Process of activating anti-microbial materials |
| US5897794A (en) * | 1997-01-30 | 1999-04-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for ablative bonding using a pulsed electron |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2911533A (en) * | 1957-12-24 | 1959-11-03 | Arthur C Damask | Electron irradiation of solids |
| DE1614854A1 (de) * | 1966-12-30 | 1970-12-23 | Texas Instruments Inc | Verfahren zur Erzeugung von UEbergaengen in Halbleitern |
| US3718502A (en) * | 1969-10-15 | 1973-02-27 | J Gibbons | Enhancement of diffusion of atoms into a heated substrate by bombardment |
| CA1095387A (en) * | 1976-02-17 | 1981-02-10 | Conrad M. Banas | Skin melting |
| GB2031955B (en) * | 1978-10-16 | 1982-09-08 | Atomic Energy Authority Uk | Inhibiting fretting corrosion of titanium |
| GB2073254B (en) * | 1980-04-09 | 1984-05-23 | Atomic Energy Authority Uk | Ion implanting metal coated ferrous surfaces |
| US4359486A (en) * | 1980-08-28 | 1982-11-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of producing alloyed metal contact layers on crystal-orientated semiconductor surfaces by energy pulse irradiation |
| GB2125442B (en) * | 1982-05-24 | 1986-02-19 | Atomic Energy Authority Uk | A procedure for the hardening of materials |
| DE3224810A1 (de) * | 1982-07-02 | 1984-01-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur erzeugung harter, verschleissfester randschichten auf einem metallischen werkstoff |
| JPS6187833A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Univ Osaka | 高エネルギ−電子線による固体深部への異種原子の過飽和注入と濃度の制御方法 |
| JPS61204372A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-10 | Univ Osaka | 電子線による異種原子の固体内注入を利用した材料の非晶質化方法 |
| JP5014709B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2012-08-29 | 日揮触媒化成株式会社 | 低誘電率非晶質シリカ系被膜の形成方法および該方法より得られる低誘電率非晶質シリカ系被膜 |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP60036614A patent/JPH0674501B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-09-16 US US06/776,520 patent/US4670292A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-09-19 DE DE8585306679T patent/DE3576537D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-09-19 EP EP85306679A patent/EP0192874B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4670292A (en) | 1987-06-02 |
| DE3576537D1 (de) | 1990-04-19 |
| EP0192874A1 (en) | 1986-09-03 |
| JPH0674501B2 (ja) | 1994-09-21 |
| EP0192874B1 (en) | 1990-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61204372A (ja) | 電子線による異種原子の固体内注入を利用した材料の非晶質化方法 | |
| TW521387B (en) | Method and apparatus for processing thin metal layers | |
| JPH0255934B2 (ja) | ||
| JPS58187285A (ja) | 金属部品の溶接方法 | |
| DE2262024A1 (de) | Verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen bzw. halbleiterschaltungen | |
| JPS5911988B2 (ja) | イオン打込み方法 | |
| JPS61195972A (ja) | 電子線による異種原子の固体内注入方法 | |
| DE69323971T2 (de) | Target für magnetooptische Aufzeichnungsmedien und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| Ren et al. | Engineering embedded metal nanoparticles with ion beam technology | |
| Nelson | The sputtering of metals with noble gas ions; an experiment to determine the fate of the injected gas and its influence on the sputtering process | |
| JPS6021366A (ja) | アモルフアス金属の製造方法 | |
| Latif et al. | IR and UV irradiations on ion bombarded polycrystalline silver | |
| Al-Nimr et al. | Heat transfer mechanisms during short-pulse laser heating of two-layer composite thin films | |
| US4670291A (en) | Method of controlling supersaturated injection and concentration of exotic atoms into deep portions of a solid with a high energy electron beam | |
| DE60207437T2 (de) | Verbessertes verfahren zum beschichten eines trägers mit einem material | |
| DE19648749A1 (de) | Magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| Mai et al. | Preparation of soft X-ray monochromators by laser pulse vapour deposition (LPVD) | |
| US4557765A (en) | Method for amorphization of a metal crystal | |
| DE3142766A1 (de) | "verfahren zur herstellung eines magnetischen filmfoermigen targets zum bedampfen" | |
| JPH06122977A (ja) | 電子線による異種原子の固体内注入方法 | |
| KR20030049756A (ko) | 저온 층흐름 모드 금속산화물 박막 증착방법 및 이를이용한 나노선 합성방법 | |
| Hamlyn-Harris et al. | Amorphization of nickel and Ni P alloys by ion implantation | |
| JPS62277704A (ja) | 超電導シ−トコイルの製造方法 | |
| RU2276206C2 (ru) | Способ легирования металлов в пленках | |
| JPH01114084A (ja) | 超電導パターン形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |