Сегрегация, атомная структура и электронные свойства поверхности моно- и поликристаллов Cu-Ge

• Автор: Сергеев, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 147 с.

1. Исследования поверхности сплавов металл - элементарный полупроводник методами ЭОС, ДМЭ и СХПЭЭ

1.1. Поверхностная сегрегация и ее ориентационная зависимость

1.2. Кинетика поверхностной сегрегации

1.3. Электронные свойства поверхности

1.4. Поверхностные фазы

Выводы из 1 главы

2. Аппаратура и методика исследования поверхности сплавов Си-Ое

2.1. Электронный спектрометр для комплексного исследования поверхности твердых тел

2.2. Образцы монокристаллов Си-Ое

2.2.1. Диаграмма состояния системы Си-Ое

2.3. Методика исследований

2.3.1. Подготовка атомарно-чистой поверхности
2.3.2. Запись спектров Оже и ХПЭЭ
2.3.3; Учет матричных эффектов
2.3.4. Равновесные условия
2.3.5. Кинетические кривые
2.3.6. Методика регистрации картин ДМЭ
Выводы из 2 главы
3. Экспериментальное изучение сегрегации и реконструкции поверхности в сплавах Си-Ое
3.1. Температурная и ориентационная зависимости состава поверхности сплавов Си-Ое
3.1.1.Грань (111) сплава Си-2 ат. % Се
3.1.2. Грани (110), (111) и (100) сплава Си-6 ат. % Се
3.1.3. Толщина обогащенного слоя...,
* 3.1.4. Поликристаллический сплав Сг/0,756^0,25
3.1.5, Коэффициент распределения германия
3.2. Упорядоченные структуры на поверхности сплавов Си-Ое и концентрационные интервалы их стабильности
3.2.1. (111)См-6 ат. % Се
3.2.2. (ЮО)Си-б ат. % Се
3.2.3. (110)Сы-6 ат. % Се
3.2.4. (111)Сн-2 ат. % Се
3.3. Влияние сегрегации на реконструкцию поверхности
Выводы из 3 главы
4. Исследование поверхности сплавов Си-Ое методом СХПЭЭ

4.1. Характеристические потери энергии для грани (111)
чистых Си и Єє
4.2. Характеристические потери энергии для сингулярных граней сплавов Си-Се
4.2.1. Интерпретация пиков ХПЭ для сплава Си-6 ат. % Се
4.3. Температурная и ориентационная зависимости характеристических потерь энергии для сплавов Си-Се
4.3.1. Сингулярные грани сплава Си-6 ат. % Се
4.3.2. Сплав (111)Си-2 ат. % Се
^ 4.3.3іПоликристаллический сплав Сщ^Се^
4.4. Расчет электронной концентрации для поверхности
сплавов Си-Се по данным СХПЭЭ
4.4.1. Сплав (111)См-2 ат. % Се
4.4.2. Сингулярные грани сплава Си-6 ат. % Се
4.5. Распределение германия в приповерхностной области
сплава Си-Се по данным СХПЭЭ
4.6. Химические превращения на поверхности и их влияние
на характер сегрегации в сплавах См-Се
Выводы из 4 главы
5. Исследование кинетики поверхностной сегрегации в монокристаллах Си-Се методами ЭОС и СХПЭЭ
5.1. Измерение временной зависимости поверхностного
состава методом ЭОС
5.2. Коэффициенты диффузии и энергия активации сегрегации
в сплавах Си-Се
5.3. Электронные свойства поверхности и их временная зависимость при изотермическом отжиге
5.4. Кинетика формирования германидов меди на сингулярных гранях сплава Си-6 ат.% Се
Выводы из 5 главы
Ь Выводы
Литература

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ЭОС - электронная оже-спектроскопия ДМЭ - дифракция медленных электронов
СХПЭЭ - спектроскопия характеристических потерь энергии электронов
СОРИНЭ - спектроскопия обратно рассеянных ионов низкой энергии
РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
ВИМС - вторично-ионная масс-спектрометрия
АСМ - атомно-силовая микроскопия
СТМ - сканирующая туннельная микроскопия
Ер - энергия первичных электронов, падающих на образец
1р — ток первичных электронов, падающих на образец
ХСе - концентрация германия в объеме сплава
Х"ге - концентрация германия на поверхностности сплава
Хде(Т) - температурная зависимость поверхностной концентрации
германия
к=Х(?' /Хее - коэффициент распределения германия Хсе (0 " зависимость поверхностной концентрации германия от времени отжига
Нсо^е - энергия поверхностного плазмона германия Ьсо°ре - энергия объемного плазмона германия Тга>^и - энергия поверхностного плазмона меди Ьа>сри - энергия объемного плазмона меди

псор - энергия плазмона поверхностного интерметаллида меди

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ СЕГРЕГАЦИИ И РЕКОНСТРУКЦИИ ПОВЕРХНОСТИ В СПЛАВАХ Cu-Ge
ЗЛ. Температурная и ориентационная зависимости состава поверхности сплавов Cu-Ge
В этой части работы объектами исследования служили грани (110), (111) и (100) твердого а-раствора германия в меди с 2-я и 6-ю ат. % Ge, а также поверхность поликристаллического сплава CuojsGeoasНа исходной поверхности исследованных образцов (сразу после загрузки в камеру оже-спектрометра) доминируют примеси. Характер загрязнений на разных гранях монокристаллических сплавов одинаков. Для примера на рис. 3.1 приведены обзорные оже-спектры поверхности сплава (111)С«-6 ат. % Ge до и после очистки.
Рис. 3.1. Обзорные оже-спектры, полученные на образце (111)См-6ат. % Се: а - до очистки поверхности, б - после 5 циклов нагрев -ионно-аргонное распыление поверхности.
На экспериментальных спектрах, соответствующих неочищенной поверхности, выделяется пик углерода и его соединений (272 эВ), регистрируются оже-сигналы серы (152 эВ) и фосфора (115 эВ), присутствуют