Механизмы формирования и физико-химические свойства пленочных структур редкоземельный металл - кремний Si(III)

• Автор: Кузьмин, Михаил Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 194 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ФИЗИКИ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЙ МЕТАЛЛ-КРЕМНИЙ. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КИНЕТИКЕ ТЕРМОДЕСОРБЦИИ
1.1. Экспериментальные исследования формирования плёночных
структур P3M-Si(l 11)
1.1.1. Электронные свойства редкоземельных металлов
1.1.2. Кристаллическая структура и электронные свойства поверхности Si(lll)
1.1.3. Плёночные структуры P3M-Si(111) при комнатной температуре
1.1.4. Плёночные структуры P3M-Si(l 11) после термической обработки
1.1.4.1. Двумерные реконструкции
1.1.4.2. Силициды РЗМ
1.1.5. Выводы
1.2. Краткий обзор современных теоретических представлений
о кинетике термодесорбции
1.2.1. Идеальный адсорбированный слой
1.2.2. Двумерные островки
1.2.3. Трёхмерные кристаллиты
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Экспериментальные методы
2.1.1. Термодесорбционная спектроскопия
2.1.2. Изотермическая десорбционная спектроскопия
2.2. Экспериментальная установка
2.2.1. Общая конструкция установки. Блок-схема системы откачки
2.2.2. Образцы
2.2.3. Испарители
2.2.4. Ионные источники

2.2.5. Измерение ионных токов на выходе масс-спектрометра
2.2.6. Измерение работы выхода
2.2.7. Определение абсолютных значений Уо, V, N и
2.2.8. Оценка коэффициента прилипания Б
2.2.9. Регистрация частиц, испаряющихся из плёночных структур РЗМ-Я(111) при их нагреве
2.2.10. Контроль поверхностной миграции
2.2.11. О погрешностях
ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЁНОЧНЫХ СТРУКТУР Ей Б1( 111)
3.1. Экспериментальные результаты
3.1.1. Дифракция медленных электронов
3.1.2. Термодесорбционная спектроскопия
3.1.3. Изотермическая десорбционная спектроскопия
3.1.4. Метод контактной разности потенциалов
3.1.5. Электронная Оже-спектроскопия
3.1.5.1. Форма Оже-спектров европия
3.1.5.2. Концентрационные зависимости интенсивности Оже-сигналов
3.2. Обсуждение результатов
3.2.1. Плёночные структуры, сформированные при комнатной температуре
3.2.2. Плёночные структуры, сформированные при высоких температурах
3.2.2.1. Адсорбционная стадия
3.2.2.2. Стадия силицидообразоваиия
ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЁНОЧНЫХ СТРУКТУР УЬ—81(111)
4.1. Экспериментальные результаты и их обсуждение
4.1.1. Дифракция медленных электронов
4.1.2. Термодесорбционная спектроскопия
4.1.3. Изотермическая десорбционная спектроскопия
4.1.4. Электронная Оже-спектроскопия

4.1.5. Метод контактной разности потенциалов.

ГЛАВА 5. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЁНОЧНЫХ СТРУКТУР 8т-81(111)
5.1. Экспериментальные результаты
5.1.1. Дифракция медленных электронов
5.1.2. Термодесорбционная спектроскопия
5.1.3. Изотермическая десорбционная спектроскопия
5.1.4. Электронная Оже-спектроскопия
5.1.4.1. Зависимость формы Оже-спектров самария от количества его атомов, нанесённых на поверхность кремния
5.1.4.2. Концентрационные зависимости интенсивности Оже-пиков
5.1.5. Метод контактной разности потенциалов
5.2. Обсуждение результатов
5.2.1. Адсорбционная стадия
5.2.2. Стадия силицидообразования
ГЛАВА 6. СРАВНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛЁНОЧНЫХ СТРУКТУР Ей—81(111), УЬ-БЦТ11) и 8т-81( 111)
6.1. Плёночные структуры, сформированные при
комнатной температуре
6.2. Плёночные структуры при высоких температурах
6.2.1. Механизм и кинетика формирования плёночных структур
6.2.2. Адсорбционная стадия
6.2.3. Стадия силицидообразования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

=—1!+кД2. (17)

Для его решения Ле Лэй и другие [109] использовали гипотезу, выдвинутую впервые в работе Артура и Чоу [115]. Согласно этой гипотезе, концентрация одиночных атомов в течение некоторого интервала времени предполагается практически неизменной (сП/сИэО, условие стационарности). В этом случае величину 1 можно записать с помощью (15) в виде

к. №
(18)
Подставляя (18) в (17) и учитывая, что ЭДгИ, можно получить обобщённое уравнение для скорости термодесорбции в системе «2Г>-островки + 2Б-газ»:
к,„2

нк2 (19)

Проанализируем это уравнение.
а) Предположим, что выполняется условие Это случай внутреннего
равновесия между 2П-островками и 2В-газом. Используя формулы (10) и (12), легко получить условие такого равновесия:
кртИ1/2»1. (20)
Общая скорость десорбции в этом случае равна
«Я* К ,

Для упрощения (21) вернёмся к уравнениям (10)—(13) и рассмотрим их более подробно. Используя выражения (6) и (8), уравнение (11) для скорости прямой десорбции краевых атомов островков может быть переписано в виде:
I г ЦТ г*
кМ?=2лр
а„ Ь Г„

(22)