バッファー層を用いたSi基板上への高品位鉄酸化物薄膜の作製

摘要

Si基板上に種々の機能性薄膜を作製することはデバイス応用にとって重要なプロセスである。例えば、Fe_3O_4 (magnetite) はその高いスピン偏極率からスピントロニクスデバイス用材料として期待されている物質であるが、Si基板上に直接作製した報告は少なく、高品位な薄膜を作製するにはAl_?O_?などのバッファー層を使用する方法がとられている 1。なぜなら、Siの酸化物は鉄酸化物より熱化学的に安定であるため、基板の Si が鉄酸化物を還元することが懸念されるからである。そこで、筆者らはバッファー層にAl_2O_3と同様に化学的に安定で、かつAl_2O_3よりもFe_?O_?との格子整合性が高いMgOに着目し、単相のエピタキシャルFe?O_?薄膜を作製することを目標に研究を行った。