Например, Бобцов

Дрейф двумерных вакансионных островков на поверхности Si(100) в условиях электромиграции

Аннотация:

Предмет исследования. С применением in situ метода сверхвысоковакуумной отражательной электронной микроскопии выполнено экспериментальное исследование морфологических изменений поверхности Si(100) в условиях электромиграции. Целью исследования является определение температурной зависимости эффективного электрического заряда адсорбированного атома на поверхности Si(100). Метод. С помощью бомбардировки низкоэнергетическими ионами аргона и последующего высокотемпературного отжига на поверхности образцов Si(100) сформирована система концентрических двумерных вакансионных островков. На поверхности образцов созданы квазиравновесные условия путем компенсации сублимирующего потока с поверхности из внешнего источника кремния. В условиях электромиграции при компенсации сублимации выполнена запись видеоизображений дрейфа вакансионных островков. Основные результаты. В результате обработки и анализа видеоизображений получена зависимость скорости движения вакансионных островков на поверхности Si(100) для различных температур и направлений электрического тока вдоль и поперек димерных рядов сверхструктуры (2 × 1) внутри островка. Показано, что в квазиравновесных условиях скорость дрейфа вакансионных островков не зависит от их размеров. Построена упрощенная одномерная теоретическая модель, которая включает в себя одну атомную ступень. Ступень движется посредством отрыва от нее атомов и их дрейфа под силой электромиграции в условиях отсутствия десорбции и осаждения атомов на поверхность. На основе предложенной модели дана оценка эффективного электрического заряда, и построена температурная зависимость величины эффективного заряда в интервале температур 1010–1120 °С. Абсолютная величина эффективного заряда линейно уменьшается с увеличением температуры. Знак эффективного заряда отрицательный, а его средняя величина составляет Z = –0,5 ± 0,3 элементарных зарядов. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть востребованы при создании структур со счетным количеством атомных ступеней для использования в качестве вторичных мер высоты с привязкой к кристаллической решетке кремния.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО