Исследование свойств поверхности арсенида галлия методом сканирующей атомно-силовой микроскопии
Божков В.Г.1, Торхов Н.А.1, Ивонин И.В.2, Новиков В.А.2
1Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов, Томск, Россия
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Поступила в редакцию: 11 сентября 2007 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2008 г.
Методом атомно-силовой микроскопии проведены комплексные исследования рельефа, распределения потенциала varphi(x,y) и распределения фазового контраста поверхности n-GaAs, подвергнутой различным химическим обработкам. Распределение потенциала и фазового контраста на микроуровне в целом коррелируют с характером рельефа. Поверхность, обработанная в растворе H2SO4 : H2O = 1 : 10, характеризуется высокой степенью неоднородности со средней неровностью основного рельефа Delta h~ 10 нм. Значительная часть поверхности покрыта выступами высотой 20-60 нм и диаметром 100-500 нм, образующими специфическую субструктуру, которым соответствуют скачки потенциала до 50-60 мВ на общем фоне 0.77-0.80 В. На "наноуровне" заметно выражена корреляция рельефа и фазового контраста, но между рельефом и распределением потенциала корреляция не обнаружена. Обработка поверхности n-GaAs в концентрированном водном растворе NH4OH приводит к понижению величины varphi(x,y) на ~ 0.2 В, ее неровности - более чем на порядок (~ 0.75 нм). Распределение рельефа и фазового контраста по площади поверхности носит близкий к идеальному гауссовый характер на относительно малых участках поверхности (200x 200 нм2). С ростом площади отступление от гауссиана становится весьма существенным из-за плавного изменения потенциала по площади контакта. Сохранение гауссового характера рельефа поверхности при одновременном росте среднего уровня неровности с увеличением анализируемой площади указывает на фрактальный механизм формирования рельефа поверхности. PACS: 68.47.Fg, 68.37.Ps, 73.61.Ey, 68.35.Ct, 61.43.Hv, 68.55.-a
- V.L. Alperovich, O.E. Tereshchenko, N.S. Rudaya, D.V. Sheglov, A.V. Latyshev, A.S. Terelhov. Appl. Surf. Sci., 235, 249 (2004)
- Т.П. Бекезина, Г.М. Мокроусов. Неорг. матер., 36 (9), 1029 (2000)
- В.Г. Божков, В.В. Вилисова, К.И. Куркан, О.Ю. Малаховский, Т.М. Табакаева. Электронная промышленность, 9, 82 (1993)
- www.ntmdt-tips.com
- В.Л. Миронов. Основы сканирующей зондовой микроскопии (Н. Новгород, Ин-т физики микроструктур, 2004)
- А.Д. Зимон. Адгезия жидкости и смачивание (М., Химия, 1974)
- E.H. Rhoderick, R.H. Williams. Metal-semiconductor contacts, 2nd edn. (Clarendon, Oxford, 1988).
- Г.М. Мокроусов. Перестройка твердых тел на границе твердых фаз (Томск, Изд-во Томск. гос. ун-та, 1990)
- H. Palm, M. Arbes, M. Schulz. Phys. Rev. Lett., 71 (4), 2224 (1993)
- G.M. Vanalme, L. Goubert, R.L. Van Meirhaeghe, F. Cardon, P. Van Daele. Semicond. Sci. Technol., 14, 871 (1999)
- S. Forment, R.L. Van Meirhaeghe, A. De Vrieze, K. Strubbe, W.P. Gomes. Semicond. Sci. Technol., 16, 975 (2001)
- D. Sadowska, A. G adki, K. Mazur, E. Talik. Vacuum, 72, 217 (2004)
- Н.А. Торхов. ФТП, 37 (10), 1205 (2003)
- W.E. Spicer, T. Kendelewicz, N. Newman, R. Cao, C. McCants, K. Miyano, I. Lindau, Z. Liliental-Weber, E. Weber. Appl. Surf. Sci., 33 (34), 1009 (1988)
- W.E. Spicer, Z. Liliental-Weber, E. Weber, N. Newman, T. Kendelewicz, R. Cao, C. McCants, K. Miyano, P.H. Mahowald, I.J. Lindau. Vac. Sci. Technol., B6, 1245 (1988)
- W.E. Spicer, R. Cao, K. Miyano, T. Kendelewicz, I. Lindau, E. Weber, Z. Liliental-Weber, N. Newman. Appl. Surf. Sci., 41 (42), 1 (1989)
- А.В. Панин, А.Р. Шугуров. Поверхность, 6, 64 (2003)
- Е. Федер. Фракталы (М., Мир, 1994).
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.