Полупроводниковые нанокомпозиты на основе кремния и силицидов

• Автор: Горошко, Дмитрий Львович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 267 с. : ил.

Введение
Глава 1. Процессы самоорганизации высокоплотных массивов наноразмерных островков дисилицида железа Р-Ге812 и хрома Сг812 на поверхности монокристаллического кремния 81(001) и 81(111)
1.1 Процессы формирования наноразмерных островков силицида железа на кремнии
1.2 Процессы самоорганизации наноостровков Сг812 на кремнии
1.3 Влияние поверхностных реконструкций на формирование островков полупроводникового дисилицида железа
1.3.1 Влияние поверхностной реконструкции 81(111)-ЗхЗ/30°-Сг на формирование островков полупроводникового дисилицида железа
1.3.2 Влияние поверхностной реконструкции А1-81(001) на электрические свойства тонких покрытий железа
1.3.3 Влияние поверхностной реконструкции Б1(111)-(2х2)-Ге на свойства тонких пленок железа
Выводы по главе
Глава 2. Изучение формирования нанокристаллитов полупроводниковых дисилицидов железа и хрома в кремниевой матрице при заращивании эпитаксиальным кремнием
2.1 Кремниевые нанокомпозиты со встроенными нанокристаллитами р-Ге
2.1.1 Встраивание дисилицида железа в виде наноразмерных кристаллитов в эпитаксиальный слой кремния
2.1.2 Изучение заращивания кремнием островков Р-Ге812, сформированных на модифицированной поверхности 81(111)
2.2 Наиокомпозитные кремниевые структуры на основе дисилицида хрома
2.2.1 Изучение процесса встраивания островков в кремний с ориентацией поверхности (111)
2.2.2 Формирование эпитаксиального слоя кремния поверх высокоплотных островков С^г, сформированных на 81(001)..
Выводы по главе
Глава 3. Формирование монолитных нанокомпозитов на основе Р-Ге812 и Сг81г методом молекулярно-лучевой эпитаксии
3.1 Особенности формирования нанокомпозитов на основе Р-Ге
3.1.1 Влияние ориентации подложки на структуру нанокомпозитов
на основе Р-Ге81г
3.1.2 Механизм миграции нанокристаллитов дисилицида железа при заращивании кремнием
3.2 Многопериодные нанокомпозиты на основе дисилицида хрома
на 81(001)
Выводы по главе
Глава 4. Многопериодные нанокомпозиты с двумя типами кристаллитов, сформированными методами молекулярно-лучевой эпитаксии и ионной имплантации
4.1 Влияние импульсного отжига на ионно-имплантированные образцы
4.2 Формирование и свойства структур 81/Сг812/81(111), полученных методом ионной имплантации
4.3 Формирование и свойства нанокомпозитов, содержащих
преципитаты силицидов с разной шириной запрещенной зоны
Выводы по главе
Глава 5. Приборные свойства нанокомпозитов на основе
полупроводниковых силицидов железа, хрома и магния
5.1 Исследование люминесцентных и электрических свойств нанокомпозитов на основе дисилицида железа

5.2 Электролюминесценция наногетероструктур со встроенными в кремний нанокристаллитами Р-Ре81г
5.3 Термоэлектрические свойства нанокомпозитов на основе силицида магния и хрома
5.4 Расширение спектральной чувствительности нанокомпозитов на
основе силицидов хрома и железа в ближней ИК области
Выводы по главе
Общие выводы
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы

пт ит

(а) и и,і і,и ит (б)
Рисунок 12. АСМ изображения поверхности образцов с островками Сг8І2, сформированными на 8і(111) при температуре 500 °С и дополнительно отожженными при температуре 750 °С в течение 2 мин. Толщина хрома составляет 0.1 нм (а) и 0.6 нм (б).
сформированном с использованием 0.1 нм хрома дополнительный отжиг при температуре 750 °С привел к уменьшению латеральных размеров и увеличению высоты островков при сохранении их плотности.
В случае формирования островков с использованием покрытия хрома 0.6 нм после дополнительного отжига при 750 °С наблюдается примерно 2-3 кратное увеличение плотности островков (8-12 х 109 см"2) и их латеральных размеров (до 3 0-60 нм). Высота островков остается на уровне 3-7 нм. При этом часть островков при одинаковых латеральных размерах имеет заметно меньшую высоту (рисунок 12 6), что говорит о повторном зарождении островков на более поздней стадии осаждения хрома. Поверхность образца не имеет упорядоченной структуры, что коррелирует с фоном на картине ДМЭ. Таким образом, увеличение толщины хрома до нескольких монослоев (0.6 нм хрома соответствует 7.5 монослоям на 81(111)) в процессе реактивной эпитаксии совместно с дополнительным отжигом при температуре 750 °С приводят к формированию наноразмерных островков, а также к разупорядочению поверхности кремния за счет процесса диффузии кремния в зоне формирования островков дисилицида хрома.