О формировании нанокристаллов кремния при отжиге слоев SiO2, имплантированных ионами Si
Качурин Г.А.1, Яновская С.Г.1, Володин В.А.1, Кеслер В.Г.1, Лейер А.Ф.1, Ruault M.-O.2
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2CSNSM-CNRS/IN2P3, Orsay, France
Поступила в редакцию: 1 августа 2001 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2002 г.
Методами рамановского рассеяния, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и фотолюминисценции изучалось формирование нанокристаллов кремния в слоях SiO2, имплантированных ионами Si. Обнаружено, что при концентрациях избыточного кремния 3-14 ат% кластеры Si образуются сразу после имплантации. С ростом температуры последующего отжига сегрегация Si с формированием связей Si-Si4 усиливается, но рассеяние кластерами ослабевает. Эффект объяснен трансформацией рыхлых кластеров в компактные фазовые наноразмерные выделения Si, причем обнаруженный рамановский пик 490 см-1 связан с поверхностным рассеянием. Сегрегация Si завершалась к 1000oC, однако типичная для нанокристаллов фотолюминесценция появлялась лишь после отжига 1100oC. При этом возникало присущее нанокристаллам рассеяние в области 495-520 см-1, но сохранялся и "поверхностный" пик 490 см-1. Считается, что нанокристаллы состоят из ядра и поверхностного слоя, который ответствен за повышенную температуру их кристаллизации.
- T. Shimizu-Iwayama, K. Fujita, S. Nakao, K. Saitoh, T. Fujita, N. Itoh. J. Appl. Phys., 75 (12), 7779 (1994)
- U. Herrmann, H.H. Dunken, E. Wendler, W. Wesch. J. Non-Cryst. Sol., 204, 237 (1996)
- E. Wendler, U. Herrmann, W. Wesch, H.H. Dunken. Nucl. Instr. Meth. B, 116, 332 (1996)
- G.A. Kachurin, I.E. Tyschenko, K.S. Zhuravlev, N.A. Pazdnikov, V.A. Volodin, A.K. Gutakovsky, A.F. Leier, W. Skorupa, R.A. Yankov. Nucl. Instr. Meth. B, 112, 571 (1997)
- P. Mutti, G. Ghislotti, S. Bertoni, J. Bonoldi, G.F. Cerofolini, J. Meda, E. Grilli, M. Guzzi. Appl. Phys. Lett., 66, 851 (1995)
- Г.А. Качурин, А.Ф. Лейер, К.С. Журавлев, И.Е. Тысченко, А.К. Гутаковский, В.А. Володин, В. Скорупа, Р.А. Янков. ФТП, 32, 1371 (1998)
- S.P. Withrow, C.W. White, A. Meldrum, J.D. Budai, D.M. Hembree, Jr., J.C. Barbour. J. Appl. Phys., 86, 396 (1999)
- S. Hayashi, T. Nagareda, Y. Kanazawa, K. Yamamoto. Jap. J. Appl. Phys., 32, 3840 (1993)
- T. Ehara, S. Machida. Thin Sol. Films, 346, 275 (1999)
- K. Jackson, M.R. Pederson, D. Porezag, Z. Hajnal, T. Franenheim. Phys. Rev. B, 55, 2549 (1997)
- Y. Guyot, B. Champagnon, M. Boudeulle, P. Melinon, B. Prevel, V. Dupius, A. Perez. Thin Sol. Films, 297, 188 (1997)
- В.Г. Бару, М.И. Елинсон, В.А. Житов, Л.Ю. Захаров, В.А. Лузанов, Н.Н. Мельник, Г.В. Степанов, А.П. Чернушич. Микроэлектроника, 27, 45б (1998)
- S. Veprek, F.-A. Sarrot, Z. Iqbal. Phys. Rev. B, 36, 3344 (1987)
- Ch. Ossadnik, S. Veprek, I. Gregora. Thin Sol. Films, 337, 148 (1999)
- Р.З. Валиев, И.В. Александров. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией (М., Логос, 2000)
- H.H. Andersen, E. Johnson. Nucl. Instr. Meth. B, 106, 480 (1995)
- Ю.И. Петров. Кластеры и малые частицы (М., Наука, 1986)
- S. Hayashi, H. Kanamori. Phys. Rev. B, 26, 7079 (1982)
- А.Ф. Лейер, Л.Н. Сафронов, Г.А. Качурин. ФТП, 33, 398 (1999)
- L.A. Nesbit. Appl. Phys. Lett., 46, 38 (1985)
- Г.А. Качурин, С.Г. Яновская, M.-O. Ruault, А.К. Гутаковский, К.С. Журавлев, O. Kaitasov, H. Bernas. ФТП, 34, 1004 (2000)
- T.R. Guilinger, M.J. Kelly, D.R. Tallant, D.A. Redman, D.M. Follstaedt. MRS Symp. Proc., 283, 115 (1993)
- J. Zi, H. Buscher, C. Falter, W. Ludwig, K. Zhang, X. Xie. Appl. Phys. Lett., 69, 200 (1996)
- P. Mishra, K.P. Jain, Phys. Rev. B, 62, 14 790 (2000)
- T. Okada, T. Iwaki, K. Yamamoto, H. Kasahara, K. Abe. Sol. St. Commun., 49, 809 (1984)
- T. Inokuma, Y. Wakayama, T. Muramoto, R. Aoki, Y. Kurata, S. Hasegawa. J. Appl. Phys., 83, 2228 (1998)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.