熱CVDプロセスにおける磁場印加の影響

抄録

近年、Heフリーマグネットの普及により、強磁場を印加した材料プロセッシングが広く試みられている。成膜プロセスにおいては、強磁場を印加した電析、スパッター法などによる配向結晶を有する膜材料の作製が報告されている。熱CVD法によっても、酸化物超伝導体の作製などが行われているが、同法においては、イオンやプラズマ等の荷電流体が存在しないため比較的磁場との相互作用が小さいと考えられる。本研究においては, 強磁性体である鉄膜を熱CVD法により作製する際に関して、CVDプロセスに対する磁場の影響について調べることを目的とする。原料として鉄の塩化物(FeCl₃)を用い、これを水素により還元し、鉄結晶をSiO₂基板上に析出させた。この装置においては、気化器と反応器が同一管内に設置されているが、磁場印加により原料の気化量が増加することが認められた。この原因として原料ガス自体の流動が磁場に影響された可能性がある。析出した鉄結晶は、島状結晶が合体して膜結晶を形成するが、島状結晶に対しては、磁場印加により結晶形態や(100)面配向度に対して影響があったが、膜状の結晶においては結晶配向に対する影響がなかった。この原因に関して、種々の組織観察を基に考察を行った。