Abstract
本論文為鐵薄膜與離子佈植矽界面反應之研究，利用片電組的量測、X光繞射、電子顯微鏡、能量散佈光譜儀以及二次離子質譜儀分析鐵薄膜與離子佈植矽之界面反應。研究發現離子佈植可以促進b-FeSi2生成。在(111)Si系統，FeSi至b-FeSi2之相轉換溫度為600 oC並且在700 oC會完全轉換成b-FeSi2，此外磷離子佈植可以將轉換完成溫度從700 oC降低為600 oC。在砷離子佈植系統，鐵矽化物薄膜結構中出現很寬且含砷原子的晶界，當退火溫度升高至800 oC，此種晶界消失並且薄膜之電組率下降。在(001)Si系統，離子佈植也可以促進b-FeSi2生成。FeSi至b-FeSi2之相轉換溫度從700 oC降低為600 oC並且在700 oC轉換完全。此外，FeSi至b-FeSi2之相轉換是以群聚型態產生，在砷離子佈植系統中也發現含砷原子的晶界，此種晶界在退火溫度升高至900 oC後消失。鐵矽化物超薄膜之結構與發光特性是另一項研究重點。離子佈植可以促進b-FeSi2生成，在BF2+與P+佈植之(111)Si基材上可生成磊晶成長的b-FeSi2，然而在As+佈植之(111)Si基材與所有種類佈植之(001)Si基材上生成之b-FeSi2皆為多晶超薄膜。PL特性會受到b-FeSi2薄膜型態與薄膜中存在的缺陷影響，最強PL訊號會出現在磊晶成長的b-FeSi2超薄膜中，多晶薄膜所產生之PL訊號較弱，此外Stacking Faults會降低PL訊號。