【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0184
利用課題名 / Title
X線解析法によるMnTe薄膜の結晶構造評価
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）-
キーワード / Keywords
光導波路/ Optical waveguide,X線回折/ X-ray diffraction,光導波路/ Optical waveguide,光デバイス/ Optical Device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering,X線回折/ X-ray diffraction
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
渋谷 直哉
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
超消費電力型光スイッチ素子開発において、通信波長帯における光吸収が少ないMnTeは有力な材料である。MnTeの結晶構造の違い（α相とβ相）を利用し、スイッチングを行うことを目指している。本研究では、両相の光・熱物性を求め計算に使用することが目的であるが、定義された薄膜を得られたかを判定するため、XRDを使用した。
実験 / Experimental
スパッタ法や蒸着法で作製したMnTe薄膜をX線回折で評価した。X線回折では、平行法によるθ/２θスキャンおよび2θスキャン、回折強度が弱い場合は、平行法ではなく集中法を用いて測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
スパッタ法で作製したMnTeは、アズデポでβ相と呼ばれる結晶構造をもち、430℃以上の加熱により、α相と呼ばれる結晶構造に転移する。ただし、転移に伴う体積収縮により、基板平行方向にMnTeが縮むため、均一なα相の膜が得られないことがわかった。そこで、アズデポでα相のMnTe薄膜を得る試みとして、蒸着法を用いて成膜を行った。XRDおよびSEMで評価を行った結果を図に示す。XRDからは、α相が単相であることがわかり、断面SEM観察結果から、均一なMnTe薄膜が得られていることがわかる。再現性は高くないのが課題であるが、α相でかつ均一な膜を得ることに成功した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図．蒸着法で作製したMnTeのXRD結果（左）と断面SEM観察結果（右）
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
東北大学の須藤教授、双助教、金氏、理化学研究所の森博士には、成膜で多くの助言をいただきました。ここに感謝いたします。
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.
- 産総研1，東北大2 ○桑原正史1，金美賢2，森竣祐2，双逸2，須藤祐司2，河島整、2023年第84回応用物理学会 秋季学術講演会、2023.9.22
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