Новый подход к диагностике наноостровков в гетероструктурах Ge$_x$Si$_{1-x}$/Si методом вторично-ионной масс-спектрометрии

Обсуждается новый подход к диагностике гетероструктур Ge$_x$Si$_{1-x}$/Si с самоформирующимися наноостровками методом вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС) с использование кластерных вторичных ионов Ge$_2$. Полученные калибровочные зависимости элементарных Ge и кластерных Ge$_2$ вторичных ионов от концентрации германия $x$ в однородных слоях Ge$_x$Si$_{1-x}$ для установки ВИМС TOF.SIMS-5. Установлено, что в отличие от известной линейной зависимости $^{74}$Ge/$^{30}$Si $\propto x/(1-x)$ для кластерных вторичных ионов Ge$_2$ наблюдается квадратичная зависимость Ge$_2$/$^{30}$Si $\propto (x/(1-x))^2$. Показано, что использование нелинейных калибровочных зависимостей на основе Ge$_2$ позволяет расширить информацию о многослойных гетероструктурах Ge$_x$Si$_{1-x}$/Si с наноостровками при послойном анализе методом ВИМС. Без дополнительной априорной информации о структуре становится возможным различить планарные слои и слои GeSi с трехмерными островками, оценить высоту островков, наличие смачивающего слоя и проследить эволюцию формирования островков в многослойной структуре.