Электронная спектроскопия поверхности пленок CaF2 имплантированных ионами низких энергий тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

РГ6 ид

2 9 МАЙ ®

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ им. У. А. АРИФОВА

На правах рукописи

УДК 537.534:537.533

РАББИМОВ Эшбай Азимович

ЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПЛЕНОК СаГ2 ИМПЛАНТИРОВАННЫХ ИОНАМИ НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ

01.04. 04 — физическая электроника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ташкент 1995

Работа выполнена в Ташкентском Государственном Техническом Университете им. А. Р. Беруни.

Научный руководитель: — доктор физико-математических

наук, Нормуродов М. Т.

Научный консультант: — доктор физико-математических

наук, Умирзаков Б. Е.

Официальные оппоненты: — доктор физико-математических

наук, Бедилов М. Р.,

— кандидат физико-математических наук, Атабаев Б. Г.

Ведущая организация: — Институт ядерной физики АН РУз

Защита состоится, « ^_» 1995 г_ в_ ча_

сов на заседании специализированного совета Д. 01.23.21 в Институте электроники им. У. А. Арифова АН РУз по адресу: 700143, г. Ташкент, ул. Ф. Ходжаева, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института электроники им. У. А. Арифова АН РУз.

Автореферат разослан « ^^ » ^^_ 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного совета Д. 015.23.21

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТИРИСТИКА РАБОТЫ.

Акгугяьегостй темы. Необходимость исследования структуры и состава диэлектрических слоев, выращиваемых на поверхности полупроводников обусловлена решением ряда важнейших задач микро и твердотельной электроники. В настоящее время большое внимание уделяется получению многокомпонентных тонкопленочных систем, которые. испрользуются в создании специальных ПДП (полупроводник -диэлектрик -полупроводник) структур в трехмерных интегральных схемах (ИС).При формировании таких пленок решающую роль может играть низкоэнергетическая ионная имплантация в сочетании с температурным прогревом.

Научное значение подобных исследований заключается в анализе состояния межфазной границы "пленка - подложка", в определении элементарных процессов атомного, электронного взаимодействий, в изучении процессов диффузии, образовании новых фаз и т.д.Изучению эмиссионных свойств диэлектрических пленок ЗЮ2,СаР2 И ЫвО легированных ионной имплантацией посвящено большое число работ и некоторые результаты исследований находят практическое применение. Однако влияние ионной имплантации на состав, электронную и кристаллическую структуру приповерхностных слоев диэлектрических пленок до сих пор не исследовано.Наряду с этим создание тонких диэлектрических слоев с контролируемо-изменяющимися в определенных пределах параметрами кристаллической решетки, имеет большую перспективу применения в получении ЦЦП структур типа 51-нленка 31-пленка СаР,более совершенных электро-

но-запоминающих устройств и лазеров высокой частоты.

Все это требует проведения детальных исследований, обеспечивающих получение наиболее полной информации о разнообразных взаимосвязанных явлениях, происходящих под влиянием ионной имплантации и последующего отжига. Для этого неоходнмо использовать целый комплекс методов фотоэлектронной и вторично-эмиссионной' спектроскопии.

Основной целые работы являлось детальное исследование влияния низкоэнергетической ионной имплантации на состав, фазовую структуру и электронные свойства поверхности СаГ2 , определение взаимосвязи между этими изменениями, а также выяснение оптимальных технологических режимов обработки поверхности пленки для получении многокомпонентных структур, необходимых в приборах микроэлектроники.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные вадачи:

- изучить изменение состава^ электронной и кристаллической структуры тонких (с1п - 100 - 1000 А) пленок СаЕ, , полученных методом МЛЭ на поверхности монокристаллов (, в процессе термической очистки;

.- исследовать влияние •низкоэнергетической ионной имплантаций на фазовый состав поверхности пленок СаГ^ . Определить концентрационные профили распределения примесных и матричких атомов по глубине ионно-легированной пленки СаГ2 ; •

• - изучить влияние ионной имплантации и последующего отжига на кристаллическую структуру и параметры решетки монокристаллических Пленок Са^ ;

- исследовать влияние ионной имплантации на структуру спектра плотности электронных состояний СаР2 ;

- изучить влияние отжига на состав и электронную структуру ионно-легированных образцов;

- изыскать возможйость получения диэлектрической пленки с переменной концентрацией активного элемента на примере имплантации ионов бария в пленку СаГ2 ;

- исследовать возможность применения полученных эффектов в приборах микроэлектроники.

Объектами исследования служили (с! - 200-1000 А) пленки Са^ осадденные на поверхности монокристаллов методом молекулярно - лучевой эпитаксии (Ю!Э). При выборе пленок СаР2 учитывались конкретные задачи исследования, а также их широкое использование и перспективность в приборах микроэлектроники. Легирование проводилось ионами Ва и На+с энергиями в диапазоне Ес- 0,5 - 5 кэВ. Лоза облучения изменялась от Б-10° до 5-ю'7 см2 .

Методы исследования. В работе были использованы методы:ульт-рафиолетовой фотоэлектронной- спектроскопии (УФЭС),. оде-элект-ронной спектроскопии (ЭОС), спектроскопии характеристических потерь энергии и упруго отраленных электронов (СХПЭ и СУОЭ), вто-ричноионнгя масс-спектроскопия (БИМС), дифракция быстрых электронов (ДБЗ),и растровая электронная микроскопия- (РЭМ).

. Научная новиана работы заключается в том; что в ней впервые: 1.Исследовано влияние ионной имплантации и последующего от-рига на структуру спектра фото - и упруго отраженных электронов пленок СаР2 . Получена информация о параметрах зон и о распределении плотности электронных состояний в зонах для этих образцов.

2.Детально изучено изменение микроструктуры приповерхностного слоя СаЕ", , при разупорядсчении его ионной бомбардировкой jj Ттря рекристаллизации после отжига;

3.Изучено влияние ионной имплантации на глубину зоны выхода фотоэлектронов и некоторые оптические и фотаэмиссиошше парамет-« ры пленки CaJ>:.

4.Исследованы концентрацион'ные профили распределения легирующей примеси по глубине ионно - легированной пленки. Определена доля атомов легирующей примеси образующих химическую связь о атомами матрицы.

5. Установлено, что в интервале Т - 800-11ООН в прилове рх-костном слое, легированного ионами Ва образуется.монокристаллические пленки типа Ca|_xBaxF2 с монотонно изменяющейся постоянной решетки. Определены параметры кристаллической решетки этих многокомпонентных систем.

6. Определены перспективные области применения ионно-легированных пленок.

На защиту выкосятся следукидиа положения:

1. Интерпретация природы особенностей, наблюдаемых на энергетическом спектре валентных электронов пленок, легированных ионами бария и натрия с различной энергией (Е0- 0,5 - 5 кэВ) и дозой облучения, выяснение механизмов процессов, приводящих Н Изменению электронной структуры поверхности.

2. Оценка влияния ионной имплантации и последующего отжига ha значения параметров энергетических1 вон и кристаллической решетки приповерхностных слоев пленок.

3. Оценка влияния образования новых соединений, разупорядо-1: 4ения (кристаллизации) приповерхностного слоя на структуру крр-Ьой энергетического распределения фотоэлектронов пленок.

4. Экспериментально определенные значения статической диэлектрической проницаемости £0 , коэффициента отражения п, квантового выхода к и зоны выхода фотоэлектронов чистых р ионно-легированных пленок СаЕ, . Определение оптимальных режимов ионной имплантации и отжига для создания монокристадлических структур а перестраиваемой постоянной решетки.

Практическая ценность работы:

Установление технологических реяимов получения многокомпонентных диэлектрических пленок представляет интерес при создании специальных ВДП-структур, необходимых для трехмерных ИС,а таюрз при разработке оптических резонаторов, электронно-лучевых устрой-

ств , элементов памяти и др.

Полученная информация о спектре Еалентных электронов и выявление механизмов приводящих к изменению его структуры в процессе ионной имплантации имеет ванное значение для развития теории взаимодействия ионов с поверхностью, а также для,оценки ин-> формативное?« методов УФЭС диэлектрических пленок.. ■ • , АпроОацня работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на VII Всесоюзном симпозиуме по вторичной электронной, фотоэлектронной эмиссиям и спектроскопии поверхности твердого тела (Ташкент,1990), X Всесоюзной конференции по взаимодействию ионов с поверхностью (Москва,1991), III Всесоюзной конференции по физике окисных пленок (Петрозаводск, 1991), Республиканской научно-практической конференции студентов, молодых ученых и специалистов (Ташкент, 1991), XI Всесоюзной конференции по взаимодействию ионов с поверхностью (Москва, 1093).

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, и списка цитированной литературы из 116 наименований. Она содержит 128 страниц, в том числе 97 страниц машинописного текста, 36 рисунков и 15 таблиц.

Сановное содерхзяяг рзбота.

Во введении _обсуждается актуальность выбранной темы, сформулирована цель работы, показана ее новизна и практическая ценность, приведены основные положения выносимые на защиту.

Первая глава_ представляет собой краткий обзор исследований, относящихся к теме диссертационной работы. Рассматриваются основные методы получения эпитакеиальных пленок. При этом наибольшее внимание обращено к получению пленок методом МПЗ. Анализ экспериментальных данных покааал, что наиболее подходящими для использования в качестве диэлектрической пленки на кремнии являются плешей Caf^ .Это обусловлено совпадением типа кристаллической структуры и близостью значений постоянной решетки монокристаллов СаЕ^ и Si .

Во втором параграфе рассматриваются физические свойства и состав диэлектрических пленок CaFz и BaF2 . Эти пленки обладали очень широкой запрещенной зоной (Е -10 эВ ). На границе раздела Sl-CaF обнаруживались связи Si-Ca и Si-F. Это соответствует мо-

дели, в которой первый слой атомов кремния вступает в связь с кальцием, второй слой, лежащий под ним, - с атомами фтора,

В третьем параграфе обоуздается влияние имплантации на состав и свойства диэлектрических пленок. Показано, что имплантация ионов активных металлов приводит к существенному увеличению коэффициента вторичной эмиссии, разупорядочению приповерхностного слоя и некоторому изменению параметров зонной структуры. Анализ имеющихся экспериментальных данных показал перспективность исследований приповерхностных слоев пленок СаК, , подвергнутых ионной имплантации и последующему отжигу. В конце главы сформулированы выводы из обзора литературы и задачи настоящего исследования. ■ .

Во второй главе описаны конструкции экспериментальных приборов, приведены их основные характеристики, электрические схемы измерений и вакуумные условия, а также обоснован выбор методов исследований.

Для выполнения поставленных в работе задач необходимо было использовать комплекс методов, позволяющих проводить следующие операции: получение диэлектрических пленок СаР2 с различной толщиной на поверхности 31, получение информации о микрорельефе поверхности и о параметрах решетки пленок СаЕ, ; контроль элементного и хшического состава приповерхностной области исследуемого образца; легирование мишеней низкознергетическими ионами активных металлов с вариацией их дозы и энергии; количественный олсе -анализ состава поверхности ионно-имплантированных образцов с определением профиля распределения примеси по глубине образца; получение информации об электронной структуре поверхности исследуемых образцов.

Реализация указанных методов в основном осуществлялась в двух экспериментальных установках.

Одна из них^ предназначалась для получения пленок СаР2 с различной толщиной, а также для определения концентрации примес|(' атомов и профилей распределения примесей по глубине материалов, другая для проведения ионной бомбардировки, исследования структуры и состава поверхности.

Первая часть экспериментов выполнялась на стандартной установке 1АЭЗ~2200, снабженной энерго-анализатором типа "цилиндрическое зеркало".

Основная часть экспериментов выполнена в сверхвысоковакуумноц (Р-10 Па) приборе, где реализован комплекс методов <ЮС и ВЭС в

сочетании с технологическими обработками (ионная имплантация, прогрев). В этом приборе анализ фото- и вторичных электронов по энергиям осуществляется с помощью четырехсеточного' квазисферического конденсатора, энергетическое разрешение которого в зависимости от энергии электронов лежало в пределах 0,3- 0,6£. Фотоэлектронные спектры снимались при двух значениях энергии фотонов: - ю,8 и 21 эВ, вторично - электронные спектры в широком диапазоне энергии первичных электронов Е - 5 - 2000 эВ. При этом ошибки экспериментальных измерений не превышали 1-8%. Применение тонких пленок, проведение исследований при очень малых плотностях токов первичных электронов - ю'7 А-см2 ) и потока фотонов ультрафиолетового излучения (Мф - 10,Э ом"2 ) позволило резко уменьшить возможность зарядки поверхности пленки. В некоторых случаях для предотвращения зарядки использовался либо метод нагрева мишени, либо метод одиночных импульсов. В ходе экспериментов был использован также элэктронограф ЭМР - 102 и растровый электронный микроскоп "Сатеса".

В третьей главе приводятся экспериментальные результаты по исследованию' влияния имплантации, ионов активных металлов и последующего отжига на элементный и химический состав приповер-ностной области пленок флюорита.

Пленки Са^ получены методом МЛЭ на поверхности монокристаллов кремния с кристаллографической ориентацией (100) и (111) в условиях сверхвысокого вакуума (р -10 Па).Сначала были исследованы изменения состава и свойств поверхности пленки при очистке их температурным прогревом. Оптимальная температура обезгажива-ния была равна 1000 - 1050 К. Для достаточно чистой пленки СаГ получены следующие данные; глубина зоны выхода фотоэлектронов 360 - 400 А; ширина запрещенной зоны Е^ 9,5-10 эВ, валентной зоны ~ 14 эВ, зоны проводимости ( сродства к электрону) ~ 1,5 эВ. В запрещенной зоне имеются две группы уровней, расположенные на 2.5 и 6,5 эВ выше верхнего края валентной зоны. Имплантация ионов Ва+ и На+ приводит к изменению состава приповерхностной пленки СаР2 .

Бри низких энергиях ионов (Е„- 0,5- 2 кэВ) и высоких дозах (О > 10 см2 ) концентрация внедренной примеси в поверхностном слое толщиной 25 - 30 А увеличивается до 40 - 50 ат %. Установлено, что при этом небольшая часть (15- 20X) внедренных атомов Ва и N3 вступает в химическую связь с атомами матрицы и в основном образуется соединения типа Ва-Г, Са-Ва-Р. Са-На-Р. Ограни-

ценность доли атомов, образующих новые соединения, в основном обуславливается тем, что Ca и F между собсй образуют жесткую, прочную химическую связь и это соединение очень устойчиво к внешним воздействиям. Увеличение энергий ионов до 5 кэВ способствует некоторому ( на 5 - 102) росту доли внедренных атомов вступающих в химическую связь. Ионная имплантация приводит к резкому уменьшению значения глубины зоны выхода фотоэлектронов пленки СаЕ, . Например для CaF, , легированного ионами Ва с энер-

ù л

щей Е0 - 0,5 кэВ и D - 6-10 см значение Л составляет всего лишь 150 - 200 А. Это уменьшение объясняется разупсрядочением Приповерхностного слоя в процессе ионного облучения, так и некоторой "металлизацией" приповерхностного слоя.

Постимплантационный отжиг способствует увеличешоз концентрации внедренных атомов, образующих химическую связь. В интервале температур 80С - ЮООК в приповерхностной области CafJ , легированного ионами Ва+ , в основном образуется соединение типа Со^а^ . Установлено, что при 1000 К вблизи поверхности этой пленки формируется система с примерным составом Са04 Ъаоь Fz . При этом в оже - спектрах пики, характерные для несвязанных атомов Ва, практически исчезают. При удалении от поверхности с ростом глубины содержание бария в трехкомпонентной системе монотонно уменьшается.

Температурный прогрев ионно-легированного СаР2 вновь приводит к увеличению глубины выхода фотоэлектронов. Например, значение! для системы Oa0i(Ba06F2 составляет 300 - 350 А.

В четвертая глава рассмотрены результаты экспериментальных исследований по изучению изменения электронной и кристаллической структуры приповерхностных слоев CaFz при имплантации ионов Ва*, На4" и последующем температурном прогреве. На основе совместного анализа спектров фото - и упругоотргшэшшх электронов шли получены новые сведения о распределении плотности электронных состояний и параметрах энергетических soh для ионно-легнровашшх пленок СаР2.

Применение методом РИМ и ДГО способствовало получении информации о микрорельефе поверхности и параметрах кристаллической решетки исле-дуешх многокомпонентных систем.

Детально изучены иакросксничг-скле электронны'7; параметры н распре д.'жни:! шюнюеш состапшй псиархнссти ндон»к i>»F2 . лчги-¡..31«яи1н>: исдаши с пличной энергией и лозой. При ншзкнх энерги-их m,п.* : К ; 1 ■ юВ ) и ш.'оских лозах облучения ( D - !)• 10

. - 10 -

см"2 ) ширина запрещенной зоны уменьшается до 4 эВ, а кажущаяся величина сродства к электрону увеличивается до 2,5.эВ.

Для объяснения последнего предполагается, что часть избыточных. атомов может находиться в активном состоянии, и они образуют донориые уровни, которые наиболее плотно локализуются вблизи дна зоны проводимости. Следовательно, происходит перераспределение плотности заполненных и свободных состояний. Наблюдаемые изменения связываются как с образованием новых соединений, так и с возникновением большого числа дефектов кристаллической структуры. Исследована динамика изменения микрорельефа поверхности и атомной структуры приповерхностных слоев пленки Са^ при имплантации ионов активных металлов образными энергиями ( Е„ - 0,5-Б кэВ) и дозами облучения (0-10 см2 ). Показано, что уже При. малых дозах облучения ( Е < 10 см2 ) на картинах ДБЭ вместо точечных рефлексов, свойственных для монокристаллов, появляется серия колец, характерных для поликристаллических образцов. Это изменение, в основном, обусловленно образованием на поверхности пленки отдельных кластеров. Перекрытие границ кластерных фаз и полное разупорядочение приповерхностного слся происходит, начиная с 0 - 10й см2 .

Установлено, что в процессе отжига ионно-легированного СаР приповерхностный слой пленки кристаллизуются с такой же решеткой, что и матрица. После отжига при температуре Т- 1000К в приповерхностной области пленки СаРг образуется соединение с примерным составом С^В^!^ , имеющее ионокристаллическую структуру. Достоянная решетки этой системы оказалась на 2-ЗХ больше, чем для СаР .

Показано, что изменения состава и кристаллической структуры поверхности ионно-легированного СаК^, происходящие в результате отжига, приводят к резкому изменению энергетическо - зонной характеристики поверхности. Так, например, для соединения СаВаР характерны следующие параметры: Е^- 8 - 8,5 эВ, «-1 и глубина зоны выхода фотоэлектронов 1 - 400 А.

Пятая глава посвящена практическим аспектам применения ионно -легированных пленок Са^ . Приводятся результаты по влиянию ионной имплантации и отжига на некоторые оптические параметры и эмиссионные характеристики пленок СаР2 .

Ионная имплантация приводит к существенному увеличению значения диэлектрической проницаемости £„, показателя преломления п и коэффициента отражения г света. Известно, что для определения

этих параметров в основном используются оптические методы. Такие методы, вследствие влияния подложки, не могут дать достоверные данные для диэлектрических пленок толщиной меньше, чем 500 -б00&. В данной работе для определения значения £„ пленок толщиной С1 ~ 100 - 500 А нами использован метод спектроскопии УОЭ. При этом значение определялось по известной формуле Вома -Пайнса _ _ , ,

где л Еу - энергия, необходимая для возбуждения объемных плазменных колебаний, ДЕК - энергия, соответствующая доменируицим переходам между валентной зоной и зоной проводимости. В таблице 1 приведены оптические параметры для чистой пленки СаГг', для СаР легированного ионами Ва (Е0-О,5 кэВ и 0-6 • 10,а см2 и подвергнутого постимплантационному отжигу при Т- 1000 К.

Таблица 1.

Влияние тплантацт и отжига на оптические параметры пленки СаЕ, (¿п- 1000 А).

Г ' 1 (■■ оптические | Са ?г I 1 | Ва—Са ?г ' | ■ .......... прогрев |

| параметры | 1 1 | Е0- 0,5 кэВ | 1 | Т-1000 К . [

I £о 1 2.10 1 1 1 3,20 | 2,25 |

1 П ! 1.45 1 1.80 | 1.48 |

|г -600-700А) | 1. . . ...... 1 5,00 1 46.00 | 1 ......... .1 12,00 I

Видно, что постимплантационный прогрев приводит к уменьшению 60, п и г1, однако их значения даже при Г-1000 К остаются несколько большими, чем для чистой пленки СаГ . Эффект резкого увеличения отражательной способности поверхности пленки после высоко-дозной имплантации (металлизация поверхности и ее избирательность к частоте света) может применяться при разработке-и создании оптических резонаторов, запоминающих устройств, лазерных источников и волноводов.Возможность управления величиной п пленок в широких пределах с помощью ионной имплантации и последующего отжига очень важна для создания оптических приборов с переменной диэлектрической проницаемостью, светофильтров, преобразавателей световой энергии элементов связи. •

Ионна^ имплантация приводит к увеличению квантового выхода

фотоэлектронов к и коэффицента ВЗЭ в два и более раза (для чистого СаР2 . К- 0,11,^- 3,1).Эти образцу выдерживают значительные температурные нагрузки ( до Т-500-600К) в течении 100 и более часов. Такие пленки очень важны для электронно - лучевых устройств. Наши исследования показали, что ионная имплантация ионов Ва в Са!^ в сочетании с прогревом позволяет создать тонкие диэлектрические пленки с изменяющейся постоянной решетки р пределах а - 5,45 - 5,75 А. Такие пленки имеют большую перспективу в создании многоярусных ЦДЛ - структур, например, структура типа (а - 5,43 А) - Са,.хВах ^ - (За Аз (а - 5.69А ).

Осиовнш результат!] диссертации могут быть сформулированы следующим образом:

1. Изготовлен универсальный экспериментальный прибор, позволяющий исследовать структуру и состав поверхности твердых тел после различных технологических обработок методами фото - и вторично - электронной спектроскопии.

2. Определены параметры энергетических зон чистых и ионно -легированных пленок СаЕ, . Показа::о, что при имплантации больших доз ( 0 > 5-10 см2 ) ионов низкой энергий ( Е < 1 кэВ); в пленку СаРг , ширина запрещенной зоны уменьшается до 4 эВ, а кажущаяся величина сродства к электрону увеличивается до 2,5 эВ, что объясняется перекрытием донорной подзоны несвязанных атомов примеси с зоной проводимости и резким увеличением концентрации дефектов кристаллической решетки.

3. Установлено, что при имплантации ионов активных металлов в пленки СаК, образуются новые двух и трехкомпонентные соединения (Ме-Р , Ме-Са-Р ). Причем, только 20 - 25X внедренных атомов Вступает ь химическую сьязь с атомами матрицы.

4. Установлено, что прогрев с Т > 800 К ионно - легированных образцов Са12 приводит к увеличению доли атомов Ва, входящих в химическую свяьь. к рекристаллизации поверхностного слоя и к увеличению ширины запрещенной зоны. В частности, после прогрева При Т-ЮООК на поверхности пленки образуется соединение с составом, близким к Сг^Ва. У^ с монокристаллической структурой.

Б. Проведена идентификация пленки ()а, Кристаллическая

структура иле-ыад Са^Ва* Рг аналогична структур- пленки СаРг , а постоянная решетки превышает постолину». р^ш^тки ГЛ на 5 - г,х Щенка Са ^„К, имеет широкую здцмдоиную зону ( - ¡1 "Л! и мд-лх сродство к электрону и.' - 1

6. Показано, что имплантацией ннзкоэнергетических ионов бария й пленку CaF2 удается уменьшить диффузию, атомов S1 к поверхности в 5 - б раз.

7. Обнаружено, что после ионпой имплантации значение статистической диэлектрической проницаемости пленок CaF., увеличивается Почти в 1,5 раза, а коэффициент отражения - примерно в 3 раза. Наблюдаемый эффект объясняется "металлизацией" приповерхностного слоя. Основное содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах.

1. Алтухов А.Л., зкирнов В.В., Иванов В.В., Раббимов Э.А. Приме-

нение УФ - излучения для подготовки поверхности кремния перед молекулярно-лучевой эпигаксией . // Тез.докл. 7-Всесоюз. Слмп. по ВЭ, ФЭ эмиссии и спектроскопии твердого тела. Ташкент. 1990. с.151-153.

2. Нормурадов м.Т., Умирзаков Б.Е., Холгаев Ш.Х., Раббимов Э.А.

Исследование изменения состава и электронной структуры приповерхностных слоев в процессе окисления.// Тез. докл. III-Всесоюзн. науч.конфер, Петрозаводск. 1991 . ч. II. 49 стр.

3. Умирзаков В.Е., Алтухов A.A., Ташатов А.К., Раббимов Э.А.

Температурный прогрев и лазерный отжиг ионно-легированных образцов S1 и CaFz // Мат. X Всесоюз.конф. "ВзаимЬдействие ионов с поверхностью." М.: 1991. Т.З. стр. 113-114.

4. Умирзаков Б.Е., Нормурадов М.Т., Раббимов Э.А., Ташатов А.К.

Влияние лазерного облучения и температурного прогрева образцов S1 и CaF2 . //Поверхность. 1992. N2. стр. 47-53.

5. Умирзаков Б.Е., Нормурадов М.Т., Раббимов Э.А. Изменение

электронной структуры поверхности S1 в результате ионной имплантации. // Изв. АН. Россия .• 1992. N:7 . с. 48-53 .

6. Раббимов Э.А., Шотурсунов Ш.Ш., Ражаббоев Р., Умирзоков Б.Е.

Изменение кристаллической структуры поверхности . пленки CaFz при ионной имплантации и последующем отжиге. 'Взаимодействие ионов с поверхностью. // Материалы XI Конф. М. ' 1993. т.З ст.188.

7. Рысбаев A.C., Нормурадов М.Т., Раббимов Э.А. Применение ион-

ной имплантации для создания тонкого слоя силицида бария . 'взаимодействие ионов с поверхностью. // Материалы XI конференции М. 1993 г. Том 3. ст. 38,

8. Раббимов Э.А. , Влияние ионной имплантации на свойства поверхности пленки СаЕ, //Сборник научных трудов ТашГТУ. "Достижения науки молодых производству".Ташкент. 1993. с. 112.

- 14 -

Кичик энергияли ионлар имплантация цилинган сирг г^атлащаршинг элекгрЬн спектроскопияси.

Раббимов Э.А.

(^ис^ача мазмуни)

Иода ионларни имплантация дешш ва ундан рещнги вдздирщ натижасида СаР2 эпитаксиал ^атламлари сирт^и ^исмитаркибидащг, электрон ва кристалл тузилишининг узгариши атрофлича урганилгач. Сиртни тахлил ^шшш учун фото-электронлар спектроскопияси, кате знергияли злектронлар дифракцияси, иккиламчи иощщрнияг Масс-спектроскопияси усулари биринчи марта ^улланилган. !

Ионлар имплантаЦияси сиртаги электронларнинг жойлашиш спек?-рини, жумладан, энергетик зоналарнинг барча параметрларини кес-^ин узгартириши ани^ланди. Бу узгаришларга олиб келадиган асосцй сабаблар янги кимёвий бирикмаланинг ^осил булиши, кристалл пац-жаранинг бузулиши ва боглаимаган металл атомларининг тупланяб ^олиши эканлиги аншукшди.

Ион киритилгак СаР2 плёнкасини ю^ори вакууй шародатцда р;издц~ рщганда "кимёвий богланшпга кирадиган атомлар улушининг _ошиши щ рирт ^атламда куайта кристалланиш руй бериши аник^яанди. - Падара ^оимийси моногон узгаручан Оа^ра^ монокристалл ^атлам хосил бу- ': лиши ва бу ^атламни олиш мумкин булган ионлар билан нурлантирр| ва ^издиришнинг оптимал редкими ани^анди. ■

Ионлар билан легирланган плёнкасини КУП компотеитлц г?-терострук'рурайи ^атламлар урскл ^илишда, оптик асбоблар ^амда уц улцамли интеграл схемалар олишда ишлатшц мумкин эканлигц адиг^ данди.

SURFACE ELECTRON SPECTROSCOPY OF FILMS ir/jPLAIITED EÏ LOW ENERGY IOÎIS

Rabbiaov EtA.

Summary

The changes of composition, electron and crystal structurés of subsurface, layers of Ca^ epitaxial films were investigated iat post annealing ion implantation. Photoelectron spectroscopyj higti energy electron difraction and. secondary ion mass spectroscopy were first used for surface analyses of mentioned system*

It was established that ion implantation leads to the sharp change of electron structure of films in particular to change of any parameters of energy zones. These changes are explained by chomical compound forming, disordering of crystal structure and partial metallisation of near-surface region of GaF^ films.

After heating of ion implanted Ca3?0 films in high vacuum tlw number of implanted atoms forming chemical bound with matrix atomn was increased, and recrystallization of near-surface layers v;as observed. Optimal ion implantation and annealing regimes for pre~ paration of Ca-j^Ba^E^ single crystal with monotonous changing of lattice constant on film depth Were determined.

CaPg filtfis obtained by ion implantation methods can be used for preparation of multicomponent hsterostructures, optical .waveguides and three dimensional integral microcircuits.

Подписано в печать ¡¡9. Гц 1991"г.. формат 60x844/и, оперативная печать, бумага N5 { усл. п. л. { уч. изд. л., тираж 60 , заказ Кг Отпечатано в типографии ТашГТУ. Ташкент, Вузгородок, ул. Талабалар, 54,