SiO2と金属の密着性について

真空蒸着でSiO2基板に金属薄膜(Au等)を蒸着する際に、シード層の材料にCrを利用しております。
ここで以下2点の疑問が生まれ、質問いたしました。

・Crのどの物性が密着性に有利に働いているのでしょうか？
・SiO2-金属間の結合は、どの接合が支配的なのでしょうか？

自身で調査した結果、以下のpdfファイルを見つけました
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sfj/58/5/58 …
内容としては、
・SiO2-金属間は双極子相互作用で結合している
・密着性は表面の粗さに依存する
とありました。

真空蒸着では、前者の理由でCrの密着性が良いのでしょうか？
後者はエッチング等の表面処理が必要で、真空蒸着での成膜では関係がないと感じました。

見当違いな解釈をしていたら、申し訳ございません。
何卒ご回答をお願いいたします。

No.1 回答者： konjii 回答日時： 2019/10/05 14:12

SiO₂はガラスですよね。

清潔なガラスに水が良く濡れますよね。これは、ガラス内部では
Si‐O‐Siとなっていますがガラス表面ではSiOHのOHが突き出ているからです。鉄は金属ですが、Auのように水をはじかずに濡れます。これは、鉄は錆びやすくて表面がFeOHのOHが突き出ているからです。
真空蒸着でSiO2基板に金属薄膜(Au等)を蒸着しても接着しないと思います。
クロムは鉄より錆難いですが、表面にOHが突き出ています。まず、水素結合でSiO2基板
とクロムは接着します。このクロム表面に高速でぶつかるAu原子またはAuクラスターが
クロムと合金層を形成すると思います。この合金層がクロムとAuの接着層になります。
一度、断面を削りだして、界面の元素マピングをしては如何ですか。GDSより精密な層
構造が分かりますよ。