Российские нанотехнологии. 2019; 14: 35-43
Исследование влияния буферного слоя на поверхности подложки и среды процесса на особенности формирования нанокластеров в структуре Si1 – xGex
https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-11-12-35-43Аннотация
Представлены экспериментальные результаты влияния исходного буферного слоя на поверхности подложки и среды процесса на возможность и особенности формирования нанокластеров Si1 – xGex (Si, Ge и SiGe). Предложен механизм формирования кремниевых, германиевых и кремний-германиевых нанокластеров (НК) на буферных слоях аморфного кремния, нитрида кремния и оксидов кремния, диспрозия и иттрия. Показано влияние исходного буферного слоя на поверхности подложек в условиях технологического процесса осаждения пленок наноструктурированного кремния, легированного германием (НСК(Ge)), на конфигурацию, размеры и поверхностную концентрацию НК.
Список литературы
1. Иванова Е.В., Заморянская М.В. // Физика твердого тела. 2016. Т. 58. Вып. 10. С. 1895.
2. Заморянская М.В., Иванова Е.В., Ситникова А.А. // Физика твердого тела. 2011. Т. 53. Вып. 7. С. 1399.
3. Kolesnikova E.V., Zamoryanskaya M.V. // Physica B: Condensed Matter. 2009. V. 404. № 23–24. P. 4653. https://doi.org/10.1016/j.physb.2009.08.133
4. Rebohle L., Von Borany J., Frob H., Skorupa W. // Appl. Phys. B. 2000. V. 71. P. 131. https://doi.org/10.1007/PL00006966
5. Fukuda H., Sakuma S., Yamada T. et al. // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. P. 3524. https://doi.org/10.1063/1.1399024
6. Bonafos C., Garrido В., Lopez M. et al. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. P. 3962. https://doi.org/10.1063/1.126835
7. Иванова Е.В., Ситникова А.А., Александров О.В., Заморянская М.В. // Физика и техника полупроводников. 2016. Т. 50. № 6. С. 807.
8. Shkluaev A.A., Shibata Motoshi, Ichikawa Masakazu // Physical Review B. 2000. V. 62. № 3. P. 1540. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.1540
9. Ковалевский А.А., Сорокин В.М., Шакинко В.Д. // Материалы. Технологии. Инструменты. 1997. № 2. С. 5.
10. Ковалевский А.А. // Микроэлектроника. 1998. Т. 27. № 1. С. 16.
11. Асеев A.Л. Нанотехнологии в полупроводниковой электронике. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2004. 368 с.
12. Ковалевский А.А., Бабушкина Н.В., Строгова А.С., Плякин Д.В. // Микроэлектроника. 2010. Т. 39. № 3. С. 210.
13. Строгова Н.Н, Строгова А. С., Ковалевский А.А. и др. // Доклады БГУИР. 2011. № 8 (62). С. 65. https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/2061
14. Simon L., Louis P., Pirri C. et al. // Journal Crystal Growth. 2003. V. 256. № 1–2. P. 1. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01292-2
15. Butz R., Kampers S. // Applied Physics Letters. 1992. V. 61. № 11. P. 1307. https://doi.org/10.1063/1.107574
16. Jernigan G., Thompson P. // Surface Science. 2002. V. 516. № 1–2. P. 207. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(02)02027-7
17. Feng L., Fang W., Lagally M.G. // Chemistry Review. 1997. V. 97. № 4. P. 1045. https://doi.org/10.1021/cr9600722
18. D’Costa V.R., Fang Y.-Y., Tolle J. et al. // Physical Review Letters. 2009. V. 102. P. 107403. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.107403
19. Bauer M., Ritter C., Crozier P.A. et al. // Applied Physics Letters. 2003. V. 83. P. 2163. https://doi.org/10.1063/1.1606104
20. Востоков Н.В., Дроздов Ю.Н., Красильник З.Ф. и др. // Физика твердого тела. 2005. Вып. 1. С. 29.
21. Никифоров А.И., Ульянов В.В., Пчеляков О.П. и др. // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. № 1. С. 80.
22. Ковалевский А.А., Строгова А.С., Плякин Д.В., Борисевич В.М. // Нано- и микросистемная техника. 2009. № 4 (105). С. 14. http://www.microsystems.ru
23. Ковалевский А.А., Строгова А.С., Плякин Д.В. // Микроэлектроника. 2009. Т. 38. № 2. С. 130.
24. Kovalevskii А.A., Strogova А.S., Komar О.М., Tzybul’skii V.V. // AASCIT Journal of Physics. 2016. V. 2. № 4. P. 35. http://www.aascit.org/journal/physics
25. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины. Справочник. Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
26. Ковалевский А.А., Строгова А.С., Комар О.М. // Нано- и микросистемная техника. 2017. № 3. С. 149. https://doi.org/10.17587/nmst.19.149-158
27. Kovalevskii A.A., Strogova A.S. Komar O.M. // Polycrystalline Films: Characteristics, Applications and Research, Book. 2017. Ch. 3. P. 59.
28. Строгова А.С., Ковалевский А.А., Кузнецов Д.Ф. Получение и свойства тонких пленок с кремниевыми германиевыми и кремний-германиевыми наноструктурами. Минск: Бестпринт, 2018. 222 с.
29. Megliorato M.A., Navaretti P., Norris D.J. et al. Microscopy of Semiconducting Materials: Proc. Int. Conf. Cambridge, UK. March 31–April 5. 2003. P. 99. https://doi.org/10.1201/9781351074636
Title in english. 2019; 14: 35-43
INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF THE BUFFER LAYER ON THE SUBSTRATE SURFACE AND THE PROCESS ENVIRONMENT ON THE FORMATION OF NANOCLUSTERS IN THE STRUCTURE Si1–xGex
https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-11-12-35-43Abstract
The experimental results of the influence of the initial buffer layer on the substrate surface and the process medium on the possibility and features of the formation of Si1 - xGex nanoclusters (Si, Ge, and SiGe) are presented. A mechanism is proposed for the formation of silicon, germanium, and silicon-germanium nanoclusters (NCs) on buffer layers of amorphous silicon, silicon nitride and silicon oxides, dysprosium, and yttrium. The influence of the initial buffer layer on the surface of the substrates under the conditions of the process of deposition of films of nanostructured silicon doped with germanium (NSS(Ge)) on the configuration, size and surface concentration of nanocrystals is shown.
References
1. Ivanova E.V., Zamoryanskaya M.V. // Fizika tverdogo tela. 2016. T. 58. Vyp. 10. S. 1895.
2. Zamoryanskaya M.V., Ivanova E.V., Sitnikova A.A. // Fizika tverdogo tela. 2011. T. 53. Vyp. 7. S. 1399.
3. Kolesnikova E.V., Zamoryanskaya M.V. // Physica B: Condensed Matter. 2009. V. 404. № 23–24. P. 4653. https://doi.org/10.1016/j.physb.2009.08.133
4. Rebohle L., Von Borany J., Frob H., Skorupa W. // Appl. Phys. B. 2000. V. 71. P. 131. https://doi.org/10.1007/PL00006966
5. Fukuda H., Sakuma S., Yamada T. et al. // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. P. 3524. https://doi.org/10.1063/1.1399024
6. Bonafos C., Garrido V., Lopez M. et al. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. P. 3962. https://doi.org/10.1063/1.126835
7. Ivanova E.V., Sitnikova A.A., Aleksandrov O.V., Zamoryanskaya M.V. // Fizika i tekhnika poluprovodnikov. 2016. T. 50. № 6. S. 807.
8. Shkluaev A.A., Shibata Motoshi, Ichikawa Masakazu // Physical Review B. 2000. V. 62. № 3. P. 1540. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.1540
9. Kovalevskii A.A., Sorokin V.M., Shakinko V.D. // Materialy. Tekhnologii. Instrumenty. 1997. № 2. S. 5.
10. Kovalevskii A.A. // Mikroelektronika. 1998. T. 27. № 1. S. 16.
11. Aseev A.L. Nanotekhnologii v poluprovodnikovoi elektronike. Novosibirsk: Izdatel'stvo SO RAN, 2004. 368 s.
12. Kovalevskii A.A., Babushkina N.V., Strogova A.S., Plyakin D.V. // Mikroelektronika. 2010. T. 39. № 3. S. 210.
13. Strogova N.N, Strogova A. S., Kovalevskii A.A. i dr. // Doklady BGUIR. 2011. № 8 (62). S. 65. https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/2061
14. Simon L., Louis P., Pirri C. et al. // Journal Crystal Growth. 2003. V. 256. № 1–2. P. 1. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01292-2
15. Butz R., Kampers S. // Applied Physics Letters. 1992. V. 61. № 11. P. 1307. https://doi.org/10.1063/1.107574
16. Jernigan G., Thompson P. // Surface Science. 2002. V. 516. № 1–2. P. 207. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(02)02027-7
17. Feng L., Fang W., Lagally M.G. // Chemistry Review. 1997. V. 97. № 4. P. 1045. https://doi.org/10.1021/cr9600722
18. D’Costa V.R., Fang Y.-Y., Tolle J. et al. // Physical Review Letters. 2009. V. 102. P. 107403. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.107403
19. Bauer M., Ritter C., Crozier P.A. et al. // Applied Physics Letters. 2003. V. 83. P. 2163. https://doi.org/10.1063/1.1606104
20. Vostokov N.V., Drozdov Yu.N., Krasil'nik Z.F. i dr. // Fizika tverdogo tela. 2005. Vyp. 1. S. 29.
21. Nikiforov A.I., Ul'yanov V.V., Pchelyakov O.P. i dr. // Fizika tverdogo tela. 2004. T. 46. № 1. S. 80.
22. Kovalevskii A.A., Strogova A.S., Plyakin D.V., Borisevich V.M. // Nano- i mikrosistemnaya tekhnika. 2009. № 4 (105). S. 14. http://www.microsystems.ru
23. Kovalevskii A.A., Strogova A.S., Plyakin D.V. // Mikroelektronika. 2009. T. 38. № 2. S. 130.
24. Kovalevskii A.A., Strogova A.S., Komar O.M., Tzybul’skii V.V. // AASCIT Journal of Physics. 2016. V. 2. № 4. P. 35. http://www.aascit.org/journal/physics
25. Babichev A.P., Babushkina N.A., Bratkovskii A.M. i dr. Fizicheskie velichiny. Spravochnik. Pod red. Grigor'eva I.S., Meilikhova E.Z. M.: Energoatomizdat, 1991. 1232 s.
26. Kovalevskii A.A., Strogova A.S., Komar O.M. // Nano- i mikrosistemnaya tekhnika. 2017. № 3. S. 149. https://doi.org/10.17587/nmst.19.149-158
27. Kovalevskii A.A., Strogova A.S. Komar O.M. // Polycrystalline Films: Characteristics, Applications and Research, Book. 2017. Ch. 3. P. 59.
28. Strogova A.S., Kovalevskii A.A., Kuznetsov D.F. Poluchenie i svoistva tonkikh plenok s kremnievymi germanievymi i kremnii-germanievymi nanostrukturami. Minsk: Bestprint, 2018. 222 s.
29. Megliorato M.A., Navaretti P., Norris D.J. et al. Microscopy of Semiconducting Materials: Proc. Int. Conf. Cambridge, UK. March 31–April 5. 2003. P. 99. https://doi.org/10.1201/9781351074636
