蒸着したマグネシウムによるシリカガラス基板の熱還元と 反応機構に関する考察

摘要

シリカガラス基板やソーダ石灰ガラスをマグネシウムで還元 することによってケイ化マグネシウムやシリコン、あるいは、シリコ ンが中間的な酸化状態(SiO_x, Mg_xSi, 0＜x＜2)にあるアモルファス状物 質を含hだ還元物が生成されることが報告されている[1,2]。これらの 反応は、500°Cから 700°C程度の比較的低い温度で進行し、還元物は ガラス基板表面に生成するため、シリコンをベースとした太陽光パネ ルやフォトニクスデバイスの作製への応用が期待されている。当研究 室でも気体マグネシウムによるシリカガラス基板の還元反応につい て調査してきた[3]。本研究では、 シリカガラス基板上に蒸着したマグ ネシウムによるガラス基板の還元反応について、反応温度や蒸着膜厚 と生成物との関係を調査し、反応機構について考察を行った。