Развитие методики эллипсометрического контроля параметров наноструктур Fe/Si в процессе роста

• Автор: Тарасов, Иван Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСТРУКТУР СИСТЕМЫ Fe/Si. МЕТОД ЭЛЛИПСОМЕТРИИ..:

1.1 Получение и свойства силицидов железа

1.2 Методы исследования

1.3 Основное уравнение эллипсометрии. Прямая и обратная задачи

1.4 Методы решения обратной задачи для мониторинга в масштабе

реального времени

Выводы
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ДЛЯ IN SITU КОНТРОЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ОПТИКО-ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НАНОСТРУКТУР
2.1 Описание разработанного алгоритма для in situ контроля изменения параметров наноструктур
2.2 Апробация экспресс-методики на численных экспериментах
2.3 Программное обеспечение «SingleW» для анализа данных
одноволновой эллипсометрии
Выводы
ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ДАННЫХ ЛАЗЕРНОЙ ЭЛЛИПСОМЕТРИИ ДЛЯ НАНОСТРУКТУР Fe/Si02/Si( 100)
3.1 Описание экспериментальной установки
3.2 Технология получения Fe/Si02/Si( 100) наноструктур. Результаты вычислений их оптико-геометрических параметров
dfei Л/'Y’. Iff
Выводы

ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ДАННЫХ ЛАЗЕРНОЙ ЭЛЛИПСОМЕТРИИ
ДЛЯ МНОГОСЛОЙНОЙ СТРУКТУРЫ (Гс/5г)з/5/02/5/(100)
4Л Получение многослойной структуры (Ре/Б^з/БЮг/З^ЮО).
Характеризация её структурных свойств
4.2 Профили зависимостей показателей преломления и поглощения от толщины для слоев железа
4.3 Профили зависимостей показателей преломления и поглощения от толщины
для слоев кремния
Выводы
ГЛАВА 5 СИНТЕЗ ТОНКИХ ПЛЁНОК СИЛИЦИДОВ ЖЕЛЕЗА /ЗД И 0-РеБ1:2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА
5.1 Синтез и исследование тонких плёнок силицида железа Еез
5.1.1 Технология получения тонких плёнок РезУг/Л'СУЗ'гЦ 11) и ГезУг751(111).
5.1.2 Анализ структурных свойств плёнок Рез&У57С>2/5г(111) и /А'з5г/8[(111).
5.1.3 Анализ данных одноволновой и спектральной эллипсометрии поликристаллическихРезЗИБЮг/БЦХХ 1) и эпитаксиальной
Рез57/57(111) плёнок
5.2 Синтез и исследование полупроводникового силицида р-РеРХг
5.2.1 Технология получения полупроводникового силицида /У-ГсАЧ. Анализ его структурных свойств
5.2.2 Анализ данных одноволновой и спектральной эллипсометрии
поликристаллических Р-РеБ^/БЮг^^ХОО) плёнок
Выводы
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность темы
Потребность в получении и исследовании новых функциональных материалов для электронной промышленности обусловлена необходимостью увеличения эффективности работы устройств, выполняющих переработку, хранение и передачу информации [1]. В частности, увеличения дальности и объёма передаваемой информации, скорости обработки и плотности её сохранения, энергоэффективности работы устройств, а также доступности и экологичности используемых материалов и снижения их стоимости [2, 3]. Ясно, что для выполнения таких задач наиболее выгодным оказывается использование в качестве основы уже существующих в электронной промышленности технологий и материалов, поскольку это не вызовет дорогостоящего переоснащения производств [4].
Одним из наиболее многообещающих комплексов материалов, способных найти применение в развитии средств обработки, хранения и передачи информации, является система «железо - кремний» [4]. Так, для спинтроники -новой области электроники, использующей в качестве носителя информации не электрический ток, а спин электрона, представляет большой интерес использование в гибридных наноструктурах [5] в качестве магнитного материала тонких плёнок железа и силицида железа РезЛ", позволяющих обеспечивать высокую степень спиновой поляризации при инжекции электронов в объём полупроводника [1,6]. В свою очередь, многослойные системы (Ее/57)п и (Рез 8Ир - Ре Б! 2) п на подложках пластин кремния обнаруживают явления межслоевого обменного взаимодействия и гигантского магнетосопротивления, что может способствовать их применению в качестве носителей информации и функционального материала для энергонезависимой памяти [7—10]. С другой стороны, дисилицид железа р-РеБр являющийся прямозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 0.85 эВ при комнатной температуре, может найти применение в оптоэлектронике как эмиттер инфракрасного излучения на длине волны 1.5 мкм, что соответствует третьему окну прозрачности оптоволокна
Выводы
Приведённый обзор литературы показывает, что наноструктуры на основе системы «железо - кремний» имеют огромный потенциал применения во многих сферах промышленности, а также представляют большой интерес с точки зрения фундаментальной науки. В настоящее время такие структуры остаются предметом активных исследований.
Рассмотренные методы диагностики и анализ свойств данных структур в большинстве случаев требуют остановки роста. Метод эллипсометрии незаслуженно остаётся оставленным в стороне, хотя он может существенно дополнить известные методы контроля процессов синтеза наноструктур на основе системы «железо - кремний». Как показал анализ литературных источников, методов, позволяющих извлекать информацию о физических параметрах растущей плёнки, существует не так много, и каждый из них имеет некоторые ограничения. Таким образом, именно эти обстоятельства определили предмет настоящей работы.