350 руб
Журнал «Наноматериалы и наноструктуры - XXI век» №2 за 2010 г.
Статья в номере:
Миграция кислорода и формирование субоксидов кремния SiOx в низкоразмерной гетеросистеме SiO2/Si после имплантации ионами Si+
Ключевые слова: электронная структура ионная имплантация рентгеновская эмиссионная спектроскопия
Авторы:
Д.А.Зацепин, к.фю-м.н.,доцент, Уральский государственный технический университет (УПИ), 620002 Екатеринбург, Россия. E-mail: nexcom@list.ru S. Kaschieva - Institute of Solid State Physics - Bulgarian Academy of Sciences, 1874 Sofia, Bulgaria. H.J. Fitting - Department of Physics, University of Rostock, Germany Э.З. Курмаев - Институт физики металлов Уральского Отделения Российской академии наук, 620041 Екатеринбург, Россия C.Н. Шамин - Институт физики металлов Уральского Отделения Российской академии наук, 620041 Екатеринбург, Россия
Аннотация:
Представлены результаты исследования методом рентгеновской L2,3-эмиссионной (электронный переход Si 3d3s →Si 2p1/2,3/2) спектроскопии низкоразмерных гетеронаноструктур n-Si/SiO2 с различной толщиной оксидной пленки (20 нм и 500 нм) после имплантации ионами Si+ с энергиями 12 и 150 кэВ. Для гетероструктуры с толщиной диоксида кремния 20 нм выявлена и изучена ионно-лучевая модификация интерфейсной границы. Анализ рентгеновских Si L2,3-эмиссионных спектров показал, что имплантация ионами Si+ приводит к самоупорядочению структуры изначально аморфной 20 нм пленки SiO2 вследствие эффекта больших доз (ЭБД). Предложен механизм ионно-лучевой модификации границы раздела фаз «диэлектрик-полупроводник». В случае гетероструктуры с толщиной диоксида кремния 500 нм существенной перестройки атомной и электронной структуры после ионной имплантации обнаружено не было.
Страницы: 28-33
Список источников
  1. Герасименко Н. Н., Пархоменко Ю.Н. Кремний - материал наноэлектроники. Москва: Техносфера. 2007. 352 с.
  2. Зацепин Д. А., Яненкова Е. С., Курмаев Э. З., Черкашенко В. М., Шамин С. Н., Чолах С. О. // Физика твердого тела. 2006. Т. 48. С. 204.
  3. Ovsyannikov S. V., Shchennikov Jr. V. V., Shchennikov V. V., Ponosov Y. S., Antonova I. V., Smirnov S. V. // Physica B: Condens. Matt. 2008. V. 403, P. 3424.
  4. Oksengendler B. L., Turaeva N. N. // Rad. Effects and Defect in Sol. 2007. V. 162. P. 69.
  5. Sugakov V. I. Lectures in synergetics. Singapore: World Scientific. 1998. 207 p.
  6. Gangopadhaya S., Hadjipanayis G. C., Shan S. I., Sorensen C. M., Klabunde K. J., Papaefthymiou V., Kostikas A. // Journal of Appl. Phys. 1991. V. 70. Р. 5888.
  7. Курмаев Э. З., Черкашенко В. М., Финкельштейн Л. Д. Рентгеновские спектры твердых тел. М.: Наука. 1988. 162 с.
  8. Zatsepin D. A., Galakhov V. R., Gizhevskii B. A., Kurmaev E. Z., Fedorenko V. V., Samokhvalov A. A., Naumov S. V.// Physical Review B. 1999. V. 59. Р. 211.
  9. Wilks R. G., Kurmaev E. Z., Pivin J. C., Hunt A., Yablonskikh M. V., Zatsepin D. A., Mowes A., Shin S., Palade P., Principi G. // Journal of Phys.: Condens. Matter. 2005. V. 17. Р. 7023.
  10. Зацепин Д. А., Курмаев Э. З., Шеин И. Р., Черкашен-
    ко В. М., Шамин С. Н., Чолах С. О.     // Физика твердого тела. 2007. Т. 49. С. 72.
  11. Зацепин Д. А., Шеин И. Р., Курмаев Э. З., Черкашенко В. М., Шамин С. Н., Скориков Н. А., YadavA. D., DubeyS. K. // Физика твердого тела. 2008. Т. 50. С. 142.
  12. Зацепин Д. А., Кортов В. С., Курмаев Э. З., Гаврилов Н. В., Wilks R., MoewesA. // Физика твердого тела. 2008. Т. 50. С. 2225.
  13. Ishikawa Y., Shibata N., Fukatsu S. // Thin Solid Films. 1997. V. 294. P. 227.
  14. Salh R., von Czarnowski A., Fitting H.-J. // Journal of .Non-Cryst. Solids. 2007. V. 353. P. 546.
  15. Kutsuki K., Ono T., Hirose K. // Science and Technol. of Advanced Mater. 2007. V. 8. P. 204.
  16. Fitting H.-J., Barfels T., Trukhin A. N., Schmidt B., Gulans A., von Czarnowski A. // Journal. Non-Cryst. Sol. 2002. V. 303. Р. 218.
  17. Kurmaev E. Z., Fedorenko V. V., Shamin S. N., Postnikov A.V., Wiech G., Kim Y. // Physica Scripta. 1992. V. 41. P. 288.
  18. Kurmaev E. Z., Galakhov V. R., Shamin S. N. // Critical Review Sol. State Mater. Sci. 1998. V. 23. P. 65.
  19. Crisp R. S. // Journal. Phys. F: Met. Phys. 1983. V. 13. P. 1325.
  20. Klima J. // Journal Physica C. 1970. V. 3. Р. 70.
  21. Hirose K., Nohira H., Azuma K., Hattori T. // Progress in Surface Science. 2007. V. 82. Р.3.
  22. Зацепин A. Ф., Касчиева С., Бирюков Д. Ю., Дмитриев С. Н., Бунтов Е. А. // ЖТФ. 2009. Т. 79. С. 155.
  23. Гриценко В. А. // Успехи физических наук. 2008. Т. 178. С.727.
  24. Chang G. S., Chae K. H., Whang C. N., Kurmaev E. Z., Zatsepin D. A., Winarski R. P., Ederer D. L., Moewes A., Lee Y. P. // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74. P. 522.
  25. Ziegler J. F., Biersack J. P., Ziegler M. D. URL: The Stopping and Range of Ions in Matter, electronic manual for SRIM-program. http://www.srim.org/SRIM%20Book.htm (дата обращения: 20.05.2008).