【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.26】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22AT0143

利用課題名 / Title

MnTe薄膜のXRDによる結晶性評価

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所 / AIST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions

キーワード / Keywords

MnTe薄膜

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

桑原 正史

所属名 / Affiliation

産業技術総合研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

斉藤 央

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AT-070：X線回折装置(XRD)

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

　MnTeの結晶性変化に伴う屈折率の変化を、光通信用スイッチ素子に応用する研究を進めている。スイッチ動作のシミュレーションで必要な屈折率を求めるため、MnTeの結晶性を最初に評価し、所定の結晶が得られたのち、屈折率の測定をする必要がある。そのため、産総研NPFのXRD装置を利用した。

実験 / Experimental

　シリコン基板/MnTe(100 nm)/SiO₂(100 nm)という層造を作製した。最表面のSiO₂は、MnTeの酸化を防止する層である。
　MnTeはアズデポでβ相、430℃以上でα相という結晶相となる。α相を得るため、加熱炉をアルゴンガスで置換（酸化を極力避ける為）後、430℃以上で加熱を行った。その後、XRDでの測定を行った。

・利用した主な装置名
　【NPF070】X線回折装置(XRD) 

結果と考察 / Results and Discussion

　当初は、MnTeのターゲットに問題があったため、アズデポでβ相が得られず、MnTe₂が析出されるだけであった。ターゲットを別のメーカーに変えたところ、安定してβ相が得られる結果となった。図１は、アズデポ（β相）と加熱後（α相）のMnTeのXRD測定結果である。横軸は2θ、縦軸は回折X線強度となる。上下のグラフとも横軸のスケールは同じである。
　β相では24.5°、α相では26.7°と28.3°に回折ピークが観測されることが報告されているため、我々の作製したMnTeでも同じ角度にピークがあることから、所定のMnTeの薄膜が得られた事がわかる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１　MnTe膜のXRD結果　上：アズデポ、下：加熱後

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

・今後の課題
　MnTeのβ→α相の変化では、体積収縮が怒るため、α相に割れが生じている。今後は割れのない試料を作製し物性値測定を進めていく必要がある。

・参考文献
　令和3年度　森俊祐氏　博士論文「メモリ応用に向けたMnTe半導体薄膜の多形変化現象に関する研究」

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件