Исследование адсорбции In, Al, Co, Cu и Au на реконструированных поверхностях Si(100) и Si(111)

• Автор: Олянич, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Субмонослойные реконструкции и их применение для модификаций поверхностей полупроводников
Введение

1.1 Основные представления о поверхностных структурах

1.2 Атомарно-чистые поверхности 81(100) и 81(111)

1.2.1 Атомная структура поверхности 31(100)2x1

1.2.2 Атомная структура поверхности 31(111)7x7

1.3 Поверхностные фазы 81(100)с(4х12)-А1, 81(111)а(/3 х л/3)-Аи

и 81(111)5,55x5,55-Си

1.3.1 Поверхностная фаза З1(100)с(4х12)-А1

1.3.2 Поверхностная фаза 31(111)а(%/3 х /3)-Аи
1.3.3 Поверхностная фаза 31(111)5,55x5,55-Си
1.4 Использование поверхностных реконструкций для модификации режимов роста металлов
1.5 Поверхностная диффузия
1.6 Кинетическая теории зародышеобразования
Выводы по главе
2 Экспериментальная установка и методы исследования
Введение

2.1 Экспериментальная установка
2.2 Методы исследования
2.2.1 Сканирующая туннельная микроскопия
2.2.2 Дифракция медленных электронов
2.2.3 Электронная Оже спектроскопия
2.3 Экспериментальные методики
2.3.1 Приготовление атомарно-чистой поверхности Зі(ІОО) и Зі(111)
2.3.2 Калибровка температуры образца
2.3.3 Калибровка скорости напыления адсорбата
2.3.4 Приготовление СТМ игл
Выводы по главе
3 Модифицирование режимов роста металлов на поверхности Зі(ІОО) формированием реконструкции с(4х12)—А1
Введение
3.1 Система Іп/8і(100)с(4х12)-А1
3.2 Система Си/Зі(100)с(4х12)-А1
3.3 Система Аи/8і(100)с(4х12)-А1
3.4 Система Со/с(4х12)-А1
Выводы по главе
4 Модифицирование режимов роста металлов на поверхности Зі(111) формированием реконструкции Зі(111)—5,55x5,55—Си
Введение
4.1 Нанопроволоки меди на 81(111)—5,55x5,55-Си
4.2 Рост пленки золота на 5,55x5,55-Си
4.3 Формирование ограненных островков силицида Со на поверхностной фазе 5,55x5,55-Си
Выводы по главе

5 Модифицирование доменной структуры поверхностной реконструкции
8і(111)о!/3 х л/З-Аи
Введение
5.1 Система 1п/ск/3 х /3“Аи
5.2 Система А1/о!/3 х л/3~Аи
Выводы по главе
Общие выводы

О 700 о 1x7
S - 2x1 + streak с(4х12)
g 500 - 1x7 diffuse с(4х12)
С - 4x5 diffuse , 4x5
Температура со о о о о - 2x1 2x3 2x3 + 2x2 d ! 1x1 2x2!
- 2x2

О 0.1 0.2 0.3 0
Покрытие (MC)
Рис. 1.15. Фазовая диаграмма системы Al/Si(100) для покрытий менее 1МС и температуры подложки от комнатной до 700°С [32].
вале от 550°С до 650°С, ниже 550°С на экране ДМЭ наблюдается размытое изображение с периодичностью с(4х12). Дальнейшее увеличение покрытия AI свыше 0,5 MC в диапазоне температур от 550° С до 650° С не влияет на ДМЭ изображение структуры с(4х12)-А1. Это свидетельствует о том, что после завершения формирования этой структуры коэффициент прилипания алюминия к поверхности резко снижается.
Изображение поверхностной фазы с(4х12)-А1 полученное с помощью сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) представлено на рис. 1.16. Данная поверхность состоит из алюминиевых кластеров упорядоченных в ряды вдоль основных направлений <011> и <011> нереконструированной поверхности кремния, разделанных зигзагообразными канавками [33,34].
Атомная структура поверхностной фазы с(4х12)-А1, установленная с помощью метода просвечивающей электронной дифракции (ПЭД) и СТМ [35], представлена на рис. 1.17.
Реконструкция с(4х12)-А1 затрагивает несколько атомных слоев кремния и имеет высокий атомным рельеф, амплитуда которого составляет около 0,4нм [33]. Это позволяет рассчитывать на высокий потенциальный барьер между двумя адсорбционными позициями на поверхности, что делает эту поверхностную структуру очень привлека-