Рост пленок железа и силицидов железа на атомарно-чистой и модифицированной бором поверхности кремния Si(111)

• Автор: Иванченко, Максим Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Глава 1. Формирование межфазовых границ и эпитаксия

1.1. Условия формирования тонких плёнок

1.1.1. Механизмы роста плёнок

1.1.2. Различные методики эпитаксиального выращивания плёнок

1.1.3. Роль межфазовых границ при формировании плёнок

1.1.4. Устойчивость поверхностных фаз к осаждению плёнок

1.2. Формирование поверхностных структура системе Ре/81

1.2.1. Поверхностные структуры, формируемые в системе Ре/81(111)

1.2.2. Формирование и свойства полупроводникового силицида Р-Ре81г

1.2.3. Рост плёнок железа на буферных структурах, формируемых на кремнии

1.3. Влияние структуры плёнок на их физические свойства

1.3.1. Влияние структуры на коэрцитивную силу тонких магнитных плёнок
1.3.2. Влияние структуры на проводимость тонких плёнок
1.4. Выводы
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Метод электронной оже - спектроскопии
2.1.1. Физические основы ЭОС
2.1.2. Количественный оже-анализ
2.2. Метод дифракции медленных электронов
2.2.1. Физические основы ДМЭ
2.2.2. Анализ поверхностных структур
2.3. Метод спектроскопии характеристических потерь энергии электронами
2.3.1. Физические основы СХПЭЭ
2.3.2. Анализ спектров СХПЭЭ
2.3.3. Изучение распределения материалов на межфазовой границе подложка-плёнка
2.4. Метод сканирующей туннельной микроскопии

2.5. Генерация магнитоиндуцированных второй и третьей оптических гармоник в тонких
плёнках
2.5.1. Физические основы генерации оптических гармоник
2.5.2. Генерация магнитоиндуцированных оптических гармоник
2.6. Экспериментальное оборудование
2.7. Подготовка образцов и получение атомарно - чистой поверхности
2.8. Подготовка игл для СТМ - исследований
2.9. Выводы
Глава 3. Адсорбция Бе на 81(111) при температуре подложки 150°С
3.1. Осаждение плёнок железа со скоростями от 0,005 до 0,05 нм/мин на 81(111) при температуре подложки 150°С и отжиг плёнок
3.1.1 Состав тонких плёнок Ре и оценка профиля размытия
3.1.2 Отжиг тонких плёнок Ре и изменение профиля размытия
3.2. Осаждение плёнок железа со скоростями от 0,05 до 0,1 нм/мин на 81(111) при температуре подложки 150°С
3.2.1 Начальные стадии осаждения плёнок железа на 81(111) при температуре подложки 150°С и скоростях осаждения от 0,05 до 0,1 нм/мин
3.2.2 Толстые плёнки железа на 81(111), осаждённые при температуре подложки 150°С и скоростях осаждения от 0,05 до 0,1 нм/мин
3.3. Осаждение плёнок железа со скоростями от 0,1 до 0,5 нм/мин на 81(111) при температуре
подложки 150°С
3.4 Выводы
Глава 4. Особенности адсорбции Бе на 81(111)УЗхл/3 К30°-В при комнатной температуре и блокирование реактивного взаимодействия
4.1. Формирование плёнок Ге на на поверхности, частично покрытой поверхностной фазой
81(111)>/Зх>/3 И30°-В
4.1.1 Осаждение Бена подложку, частично покрытую 81(111) ^ЗхУЗ Ц30°-В
4.1.2. Обсуждение результатов эксперимента по осаждению Fe на поверхность, частично покрытую поверхностной фазой Si(l 1 l)V3xV3 R30°-B
4.1.3. Модель роста плёнки на поверхности, частично покрытой поверхностной фазой. Оценка толщины осаждённого материала для реактивных слоёв
4.2. Формирование плёнок Fe на поверхности, полностью покрытой фазой Si(lll)V3xV3 R30°-B
4.2.1. Осаждение железа на поверхность, полностью покрытую поверхностной фазой Si(lll)V3xV3R30°-B
4.2.2. Обсуждение результатов эксперимента по осаждению железа па поверхность, полностью покрытую поверхностной фазой Si(l 11)л/3хл/3 R30°-B
4.3. Выводы
Глава 5. Влияние поверхности, модифицированной бором, на процессы реактивной ТФЭ, количество и структуру нанокластеров FeSi2 на Si(l 11)
5.1. Реактивная твердофазная эпитаксия плёнок Ре на поверхности 8і(111)7x7
5.1.1. Формирование областей с неупорядоченной атомной структурой
5.1.2. Формирование наноостровков РеБіг
5.2. Реактивная твердофазная эпитаксия плёнок Ре на поверхности Бі(111)э/3хл/3 1130о-В
5.2.1 Формирование наноостровков Ре8іг при 550-700 °С
5.2.2. Формирование кластеров атомных размеров при 450 °С
5.3. Выводы
Глава 6. Магнитные свойства плёнок железа, полученных на поверхностях 81(111)7x7 и 81(111)^3х^/3 1130о-В
6.1. Магнитные свойства плёнок железа, полученных на поверхностях 81(111)7x7 и 81(111)^3x^3 В30°-В

2.2. Метод дифракции медленных электронов.
2.2.1. Физические основы ДМЭ.
Одним из основных и наиболее хорошо освоенных методов изучения геометрии атомной структуры поверхности, границы раздела и фазовых переходов является дифракция медленных электронов [84-87].
В основе метода ДМЭ лежит угловое распределение упруго отражённых электронов при облучении поверхности первичным электронным пучком с энергией 5 - 500 эВ. Длина свободного пробега медленных электронов до неупругого рассеяния составляет 1-3 атомных слоя (см. рис. 2.3). Это означает, что картины ДМЭ формируются приповерхностным слоем. Схематическое представление ДМЭ дано на рис. 2.4. Монохроматический пучок
электронов с энергией Е и волновым вектором к (|&| = 2я7Л, где Х-длина волны электрона)
падает на поверхность кристалла под углом ф к нормали. Кристалл покидают обратнорассеянные электроны, которые и формируют дифракционную картину. При дифракции на двумерной поверхностной решётке с периодами Ь и Хг образуется ряд дифрагированных пучков с энергией Е и волновым вектором к'.
Рис. 2.4 Схематическое представление эксперимента ДМЭ.
-> о и ■ОІ-* •4- 1 1 і
і / і •- / и/ Iі / н / / А /> / к і І
1 1 V- 'к 1 V
ч і Д і і і ! / У
0 > < Гг і >00 '
Рис. 2.5 Сечение сферы Эвальда для случая дифракции на плоской решётке с постоянной решётки а.
обратнорассеянные электроны
первичный пучок электронов
глубина
выхода