Исследование состава самоорганизованных нанокластеров GexSi1-x/Si методом сканирующей оже-микроскопии

• Автор: Николичев, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава. 1. Наноразмерные гетероструктуры. Рост, морфология, свойства (Литературный обзор)
1.1. Самоорганизованные нанокластеры СеЯн полученные методом молекулярно-лучевой эпитаксии
1.1.1. Технология формирования гетероструктур
1.1.2. Сегрегация и интердиффузия в ОеБ1 гетероструктурах
1.1.3. Гетероструктуры с однородными массивами ОеБ! кластеров
1.1.4. Зонная структура веБ! наноостровков
1.2. Диагностика состава полупроводниковых наноструктур
1.2.1. Просвечивающая электронная микроскопия
1.2.2. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия с нанозондом (нано-ЭСХА)
1.2.3. Статическая вторично-ионная масс-спектроскопия
1.2.4. Ближнепольная сканирующая оптическая микроскопия
1.3. Методы исследования структурных, оптических и электрофизических свойств гетероструктур с нанокластерами СеБ1
1.3.1. Рентгеновская дифракция и спектроскопия комбинационного рассеяния
1.3.2. Спектроскопия фотолюминесценции и фотоЭДС
1.4. Выводы
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Основы метода сканирующей оже-микроскопии
2.1.1. Метод электронной оже-микроскопии
2.1.2. Метод растровой электронной микроскопии
2.1.3. Локальный элементный анализ методом сканирующей оже-микроскопии
2.2. Аппаратура для измерения
2.3. Выводы
Глава 3. Развитие методики сканирующей оже-микроскошш в применении к исследованию наноструктур вев!
3.1. Разрешение по энергии
3.2. Пространственное разрешение
3.3. Количественный анализ
3.4. Послойный анализ структур с наноостровками
3.4.1. Юстировка ионного, электронного зондов и фокуса анализатора
3.4.2. Определение параметров ионного травления
3.4.3. Изменение морфологии поверхности при ионном травлении
3.5. Выводы
Глава 4. Состав самоорганизованных нанокластеров Се81
4.1. Параметры исследуемых структур
4.1.1. Наноструктуры Ое81/81, полученные методом молекулярнолучевой эпитаксии
4.1.2. Наноструктуры Ое81/81, полученные методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии с газофазным источником германия
4.2. Состав структур, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии
4.3. Состав структур, выращенных методом сублимационной молекулярно лучевой эпитаксией с газофазным источником германия
4.4. Подтверждение полученных результатов
4.5. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений и обозначений ЭОС - электронная оже-спектроскопия РЭМ - растровая электронная микроскопия СОМ - сканирующая оже-микроскопия АСМ - атомно-силовая микроскопия РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия РЭДС - рентгеновская энергодисперсионная спектрометрия СХПЭЭ - спектроскопия характеристических потерь энергий электронов АС - аналитический сигнал МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия
СМЛЭГ - сублимационная молекулярно-лучевая эпитаксия в среде германа ФЛ - фотолюминесценция
ФПЭ - фотоЭДС на барьере полупроводник/электролит СВВ - сверхвысокий вакуум ГХ - градуировочная характеристика МС - монослой

В [55] методом просвечивающей электронной микроскопии исследовался состав зарощенных кремнием квантовых точек Ое8г На Рис. 16 приведена карта распределения германия и кремния в квантовой точке на поперечном срезе структуры, полученная с использованием РЭДС.
Рис. 16. Карта распределения германия (а) и кремния (Ь) в островке. Результат деления двух изображений Ое/Бі (с) [55].
Итак, просвечивающая электронная микроскопия с дополнительным рентгеновским энергодисперсионным спектрометром позволяет производить элементный анализ полупроводниковых нанообъектов с пространственным разрешением 1-5 нм. Но такое разрешение может быть достигнуто при очень качественной подготовке исследуемой структуры. Толщина поперечного среза в месте нахождения нанокластера не должна превышать единиц нанометров. При утолщении среза каскад столкновений, формируемый первичными электронами, будет расширяться, что приведет к увеличению области формирования рентгеновского излучения и, как следствие, к потере локальности.