Низкоразмерные системы. Физика поверхности
Влияние толщины слоя хрома на морфологию и оптические свойства гетероструктур Si(111)/нанокристаллиты CrSi$_2$/Si(111)
Н. Г. Галкин,
Т. В. Турчин,
Д. Л. Горошко Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток
Аннотация:
Методами дифракции медленных электронов, атомной силовой микроскопии и оптической спектроскопии на отражение и пропускание исследован рост и оптические свойства эпитаксиальных гетероструктур Si(111)/нанокристаллиты CrSi
$_2$(111) на основе наноразмерных островков дисилицида хрома (CrSi
$_2$) на Si(111), сформированных методом реактивной эпитаксии с различными толщинами (0.1, 0.3, 0.6, 1.0 и 1.5 nm) при температуре 500
$^\circ$C с последующим эпитаксиальным ростом кремния при температуре 750
$^\circ$C. Определены особенности изменения плотности и размеров островков CrSi
$_2$ на поверхности кремния при
$T$ = 750
$^\circ$C при увеличении толщины хрома. Установлено, что в гетероструктурах с толщиной хрома от 0.6 nm и более небольшая часть ограненных нанокристаллитов (НК) Cr
$_2$Si
$_2$ выходит в приповерхностную область кремния, что подтверждается данными оптической отражательной спектроскопии и анализом спектральной зависимости коэффициента поглощения. Показано, что существует критический размер НК, выше которого их движение к поверхности кремния затруднено. Уменьшение плотности вышедших НК при толщинах хрома 1.0–1.5 nm связано с формированием более крупных НК в толщине слоя кремния, что и подтверждается данными дифференциальной отражательной спектроскопии.
Поступила в редакцию: 17.05.2007
Принята в печать: 26.06.2007