Электронная структура дисилицидов молибдена, вольфрама и рения

Бабушкина, Елена Владимировна

Электронная структура дисилицидов молибдена, вольфрама и рения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Бабушкина, Елена Владимировна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ

2005 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Электронная структура дисилицидов молибдена, вольфрама и рения»

Автореферат диссертации на тему "Электронная структура дисилицидов молибдена, вольфрама и рения"

На правах рукописи

БАБУШКИНА Елена Владимировна

ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА ДИСИЛИЦИДОВ МОЛИБДЕНА, ВОЛЬФРАМА И РЕНИЯ

Специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Воронеж-2005

Работа выполнена в Воронежском государственном университете.

Научный руководитель: доктор физико - математических наук,

профессор КУРГАНСКИЙ Сергей Иванович Официальные оппоненты: доктор физико - математических наук,

профессор ХОВИВ Александр Михайлович

Ведущая организация: Воронежский государственный технический

университет

совета Д.212.038.06 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская площадь,'!, ЙГУ, ауд. 435.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета.

доктор физико — математических наук, профессор МАТВЕЕВ Николай Николаевич

Защита состоится 19 января 2006 г. в 15 на заседании диссертационного

'00

Автореферат разослан декабря 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ДРОЖДИН С.Н.

7М± щш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Силициды переходных металлов (с!-силициды) являются одними из наиболее перспективных материалов, что обусловлено их характеристиками, необходимыми в микро- и наноэлектронике. Подавляющее большинство с1-силицидов - металлы с малым удельным сопротивлением, например Мо812 и >^512. Только небольшая их часть, среди которых Яе812, имеют полупроводниковый характер проводимости. Отличительной чертой этих материалов является высокая технологичность и хорошее сопряжение как с основным материалом микроэлектроники — кремнием, так и со многими металлами. Кроме того, основным достоинством дисилицида рения в ряду силицидов с полупроводниковым характером проводимости является то, что его можно выращивать полупроводниками как п-, так и р-типа в зависимости от режима формирования (температуры отжига и соотношения аргона и водорода в смеси), не прибегая к использованию легирующих примесей. Электрические, электрофизические, механические, оптические и другие свойства с!-силицидов стабильны в очень широком диапазоне температур. Это привело к активному применению силицидов переходных металлов в различных технологиях и приборах. Они используются в интегральных схемах в качестве защитных слоев и барьеров Шотгки, высокотемпературных припоев, омических контактов, в гетероструктурах, в изготовлении высокотемпературных турбинных лопастей. Благодаря высокой химической, коррозионной и температурной устойчивости (^-силициды нашли свое применение в качестве защитных покрытий на интерметаллических соединениях, электродах высокотемпературных термопар, на авиационных конструкциях. с1-силициды, являющиеся узкозонными полупроводниками, уже десятилетия активно применяется в технологии изготовления цифровых приборов на кремниевой основе, оптоэлектронике, оптоволоконных средствах связи, детекторах инфракрасного излучения.

Такой широкий спектр применения силицвдов переходных металлов вызывает необходимость досконального изучения не только электрических, оптических, механических свойств этих материалов. Особое внимание должно быть уделено изучению электронной структуры тонкопленочных фаз силицидов переходных металлов. Актуальность этих исследований обусловлена значительными различиями между характеристиками микро-, нанослоев и кристаллических силицидов. Поэтому необходимо проведение исследований электронной структуры как объемных, так и наноразмерных <1-силицидов для создания устройств с оптимальными стабильными и воспроизводимыми характеристиками. Однако, хотя изучение электронного строения силицидов ведется довольно давно, электронная структура наноразмерных объектов теоретическими методами не исследовалась вовсе, без чего невозможно создание корректного описания закономерностей строения валентной зоны материала. Таким образом, теоретическое исследование электронной структуры объемных и нано- фаз силицидов является одной из наиболее актуальных задач физики твердого тела.

-с. национальна | библиотека 1

• ¿"ЧГЫЙ?'

Объекты исследования. В качестве объектов исследования в диссертационной работе были выбраны нанослои и объемные кристаллы дисилицидов молибдена, вольфрама и рения. Выбор этой системы определялся активным использованием дисилицидов молибдена, вольфрама и рения в изделиях микро- и наноэлектроники и противоречивыми данными о стабильности и характере проводимости Яе812. Учитывая противоречивость экспериментальных данных о характере проводимости и стабильности Иев^, был проведен также расчет электронной структуры фазы с недостатком кремния 11е81175. Согласно экспериментальным исследованиям, вероятность образования фазы с недостатком кремния выше, чем фазы стехиометрического состава. Поскольку Мо812, WSi2 и имеют одинаковую тетрагональную

кристаллическую структуру типа СМ1, это дает возможность установить общие закономерности строения валентной зоны этих материалов в зависимости от их кристаллических и энергетических параметров.

Цель работы. Теоретическое изучение электронного строения валентной зоны, спектральных и оптических характеристик нанослоев и объемных фаз дисилицидов молибдена, вольфрама и рения.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие научные задачи:

1. Расчет и изучение зонной структуры и плотностей электронных состояний нанослоев и объемных кристаллов МоБЬ, \У812 и И^г. Изучение стабильности и характера проводимости объектов исследования.

2. Расчет поверхности Ферми и интерпретация экспериментальных данных по изучению эффекта де Гааза-ван Альфена. Сравнение расчетных электрофизических характеристик (эффективной циклотронной массы, коэффициента у электронной составляющей удельной теплоемкости, длины свободного пробега и электропроводности), определяемых из структуры поверхности Ферми, с экспериментальными значениями.

3. Интерпретация структуры фотоэлектронных спектров при различных значениях энергии возбуждения для всех исследуемых объектов путем сопоставления рассчитанных спектров с известными экспериментальными данными.

4. Расчет рентгеновских эмиссионных спектров различных серий атомов исследуемых объектов Изучение механизма трансформации пика в прифермиевской области Ь^-спектров 81 при переходе от объемных материалов к нанослоям.

5. Расчет структуры кривых функции диэлектрической проницаемости, показателя преломления, отражательной способности, коэффициента поглощения и сопоставление полученных результатов с экспериментом.

Научная новизна работы. Впервые в качестве объектов теоретического исследования электронной структуры дисилицидов молибдена, вольфрама и рения были выбраны их нанослои, что позволило учесть влияние поверхности на электронную структуру и спектральные свойства этих материалов.

Впервые в рамках метода линеаризованных присоединенных плоских волн проведено изучение электронного строения валентной зоны наноразмерных структур и объемных материалов: рассчитаны зонные структуры, полные и локальные парциальные плотности электронных состояний, поверхность Ферми и некоторые электрофизические характеристики (эффективная цикло-тронная масса, коэффициент у электронной составляющей удельной теплоемкости, длина свободного пробега и электропроводность), фотоэлектронные, рентгеновские эмиссионные и оптические спектры диэлектрическая проницаемость, отражающая способность, коэффициенты поглощения, показатель преломления). Впервые систематически изучено строение валентной зоны изоструктурных дисилицидов молибдена, вольфрама и рения.

Научная и практическая ценность работы. Примененный в работе

, пленочный метод линеаризованных присоединенных плоских волн позволяет

естественным образом учитывать влияние поверхности на электронную структуру и спектральные характеристики исследуемых материалов.

, Сопоставление непосредственно рассчитанных спектральных характеристик

(фотоэлектронных, рентгеновских эмиссионных и оптических спектров) с экспериментальными более корректно, чем сравнение плотности электронных состояний с экспериментом. Полученные в работе результаты представляют как самостоятельный научный интерес для теоретического описания электронного строения рассмотренных соединений, так и могут быть полезны экспериментаторам и технологам, поскольку носят предсказательный характер.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В структуре валентной зоны дисилицидов переходных металлов преобладают ¿-состояния металла и з- и /»-состояния кремния. Зонные структуры и кривые распределения плотности электронных состояний \4oSi2 идентичны результатам расчета электронной структуры для \VSi2. Значительное увеличение плотности состояний непосредственно на уровне Ферми в объемной фазе Яе5!2 по сравнению с другими исследуемыми

• дисилицидами, говорит о его нестабильности.

2. Поверхность Ферми Мо812 состоит из двух листов: электронного и дырочного, образующихся в результате пересечения 7 и 8 по счету от дна

' валентной полосы энергетических зон с уровнем Ферми. Сравнение

расчетной поверхности Ферми и электрофизических характеристик (эффективной циклотронной массы, коэффициента у электронной составляющей удельной теплоемкости, длины свободного пробега и электропроводности), определяемых из ее структуры, с экспериментом по изучению эффекта де Гааза-ван Альфена показало хорошее совпадение результатов.

3. В зависимости от энергии возбуждения фотоэлектронные спектры дисилицидов переходных металлов отражают распределения преимущественно ¿/-состояний металла при малых (12 - 52 еУ) и очень высоких (1486 еУ) энергиях, при промежуточных (78 - 120 еУ) энергиях

существенный вклад дают s- и р-состояния Si.

4. Расчет электронной структуры и спектральных характеристик ReSi2 и фазы ReSi175 показал, что, несмотря на значительное уменьшение плотности состояний на уровне Ферми в ReSii75 по сравнению с фазой стехиометрического состава, оба соединения имеют металлический характер проводимости.

5. Спектры оптических характеристик (реальной е, и мнимой е2 части функции диэлектрической проницаемости, отражательной способности, показателя преломления и коэффициента поглощения) MoSi2 и WSi2, имеют много общего, как в структуре функций, так и в энергетическом положении основных особенностей. Для спектров функций s\ и е,, рассчитанных для направления поляризации света параллельно и перпендикулярно кристаллографической оси с, характерна анизотропия, проявляющаяся ниже 3 eV.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на третьей (5-8 декабря 2001) и четвертой (15-19 декабря 2002) всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, Международной научно технической конференции «Тонкие пленки и слоистые структуры (Пленки 2002)», 26-30 ноября 2002 г. Москва, Восьмой (29 марта-4 апреля 2002г., Екатеринбург) и Девятой (28 марта - 3 апреля 2003 г., Красноярск) Всероссийских научных конференциях студентов-физиков и молодых ученых; пятой (14-16 февраля 2003г.) и шестой (21-23 апреля 2005г.) Международных конференциях «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность металлов», Воронеж; III Международном семинаре «Компьютерное моделирование электромагнитных процессов в физических, химических и технических системах», 22-24 апреля 2004г., Воронеж; IX international conference on electron spectroscopy and structure, Uppsala, June 30-July 4, 2003; Международном семинаре «Физико-математическое моделирование систем», Воронеж 5-6 октября 2004, 13th General Conference of the European Physical Society "Beyond Einstein - Physics for the 21st Century", Bern, July 8-July 15,2005 r.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и 10 тезисов.

Личный вклад автора. Автором самостоятельно получены, обработаны и проанализированы все основные результаты, выносимые на защиту.

Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения, изложенных на 160 страницах машинопгсного текста, включая 57 рисунков, 11 таблиц и списка литературы из 128 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы и вытекающие из нее основные задачи, решаемые в диссертации, изложены научная новизна и практическая ценность

результатов работы, приведены основные положения, выносимые на защиту. Во введении проводится краткое описание разделов диссертации.

В первой главе проведен обзор литературы по теме диссертационной работы. В эту главу включено рассмотрение кристаллической структуры, электронного строения (зонной структуры и плотности электронных состояний) по данным квантово-механических расчетов объемных кристаллов и анализ литературных данных по исследованию эффекта де Гааза-ван Альфена (дГ-вА), фотоэлектронной и рентгеновской эмиссионной спектроскопии объемных и нанофаз исследуемых соединений. Также приведены результаты исследования некоторых оптических характеристик дисилицидов (диэлектрической проницаемости, отражательной способности, коэффициента поглощения, показателя преломления). Показано, что электронная структура (1-силицидов недостаточно изучена как экспериментально, так и теоретически. Исследование электронной структуры в рамках теоретических моделей проведено только лишь для объемных кристаллов. Более того, результаты этих исследований не всегда согласуются с экспериментом. Для наноразмерных структур подобное моделирование к настоящему времени выполнено не было.

Во второй главе представлены результаты расчета зонной структуры, плотностей электронных состояний (ПЭС), поверхности Ферми и некоторых электрофизических характеристик (эффективной циклотронной массы, коэффициента у электронной составляющей удельной теплоемкости, длины свободного пробега и электропроводности). Расчет проводился в рамках метода линеаризованных присоединенных плоских волн в объемной и пленочной модификации.

Дисилициды Мо812 и А^г имеют одинаковую кристаллическую тетрагональную структуру с близкими по значению параметрами решетки <3=6=0.3202 пт, с=0.7855 пт и а=Ь=0.3211 пт, £-=0.7868 пт, соответственно. Обще принято считать, что R.eSi2 и РеБ^^ имеют структуру близкую к структуре Мо812 с параметрами д=£=0.313 и с=0.767 пт и а=Ь=0.6424 пт и с= 0.767 пт соответственно. Поскольку, согласно экспериментальным данным, вероятность образования фазы Яе81175, выше чем Яе8|'2 , в качестве образцов объемного исследования наряду с фазой Ке812 была рассчитана и фаза с недостатком кремния КеБ^. Более того, близость параметров решеток и изоструктурность этих соединений позволяет установить закономерности их электронного строения. Расчет электронной структуры и спектральных характеристик наноразмерных структур проводился для слоев толщиной в одну элементарную ячейку объемного кристалла плюс два дополнительных поверхностных слоя кремния с каждой стороны.

Расчет зонной структуры дисилицидов показал, что у дна валентной зоны расположены преимущественно ¿-зоны 81, имеющие форму близкую к параболической. Ближе к уровню Ферми (£» расположены энергетические зоны, характеризующиеся очень малой дисперсией, которым соответствуют й-состояния переходного металла (Ме). Распределение энергетических зон Мо812 идентично зонам \VSi2, что обусловлено изоструктурностью и близостью параметров решеток соединений. Если произвести энергетическое

смещение положения EF объемной фазы ReSi2 на 1.5 eV вниз относительно дна валентной зоны, то распределение зон будет идентично зонной картинке кристаллических MoSi2 и WS¡2.

Сопоставление ПЭС атомов нанослоев и объемных ¿/-силицидов показало, что форма и энергетическое положение главных особенностей локальных парциальных ПЭС (ЛППЭС) атомов внутренних слоев пленки и объемного материала очень похожи. Согласно расчету, наибольший вклад в формирование валентной зоны нанослоя и кристалла дисилицидов вносят d-состояния Me и s- и /^состояния Si. Существенным отличием ЛППЭС атома Me и Si из приповерхностного слоя пленки является высокая концентрация состояний в прифермиевской области. Распределение ЛППЭС WSi2 по

положению основных особен-—У ностей и форме схожи с кри-

выми ЛППЭС изоструктур-ного ему MoSi2.

Одним из главных отличий в структуре валентной зоны ReSi2 по сравнению с MoSi2 и WSi2 является существенное увеличение ПЭС непосредственно на EF, характерное для объемного материала. EF попадает в область с достаточно высокой плотностью состояний, в то время как в энергетическом интервале от -1 до -2 eV плотность состояний существенно ниже. Смещение Ер на 1.26 eV ко дну валентной полосы, при-водит к тому, что уровень Ферми попадает в область с гораздо меньшей плотностью

состояний и энергетическое положение особенностей ЛППЭС ReSi2 совпадает с соответствующими ЛППЭС для ReSi, 75. В объемных (нано-) фазах MoSi2, WS¡2 и ReSi2 плотность состояний на уровне Ферми N(Ep) составляет 0.28 (7.39), 0.30 (4.74) и 1.16 (5.53) stat./eV un. cell соответственно. Высокая плотность состояний

Рис. 1. Поверхность Ферми Мо812: (а) -дырочный лист поверхности Ферми, (Ь) -электронный лист поверхности Ферми. Жирными линиями выделены экстремальные орбиты.

на Ei в кристаллической фазе ReSi2 говорит о его нестабильности. Расчет ПЭС ReSi] 75 показал существенное снижение плотности состояний на уровне Ферми N(Ef)=QM stat./eV un. cell.

На рис. 1 представлена поверхность Ферми MoSi2- В силу изоэлеюронности, изоструктурности и близости параметров решеток MoSi2 и WSi2, то и поверхности Ферми этих соединений будут идентичны. Структуру поверхности Ферми, состоящую из двух листов - электронной и дырочной части поверхности, формируют две зоны: седьмая и восьмая от дна валентной полосы. Седьмая зона проходит через Е/. вблизи точки Г зоны Бриллюэна и в этой окрестности незаполнена. Восьмая зона пересекает уровень Ферми в области точки Z и является зоной заполненных в этой части зоны Бриллюэна состояний. Пересечение седьмой зоны с Ер порождает дырочный лист поверхности Ферми (рис. 1 (а)), который имеет форму, близкую к цилиндру, сначала немного расширяющемуся, а затем сужающемуся в основаниях по направлению TZ. Восьмая зона формирует электронную часть поверхности (рис. 1 (Ь)) - «розетку» с центром в точке Z.

Для количественного исследования топологии поверхности Ферми MoSi2 и сравнения с экспериментом по исследованию эффекта дГ-вА была рассчитана зависимость площади экстремального сечения поверхности Ферми от направления напряженности магнитного поля (рис. 2 и табл.). Обнаружено по два экстремальных сечения электронной и дырочной части поверхности Ферми (рис. 1 (а), (Ь)), обусловленных особенностями их строения. Ветвь А соответствует седьмой зоне, а ветвь В -восьмой зоне. А] -минимальная, центрированная в точке Г, и А2 - максимальная, расположенная на расстоянии 0.1928 bohr'1 от точки Г - экстремальные орбиты, расположенные на дырочной части поверхности, в плоскостях, ортогональных кристаллографическому направлению [001]. Эти две орбиты сливаются в одну А, когда направление магнитного поля отклонится на угол более 59° от направления [001] (рис. 2). Электронный лист

Рис. 2. Угловая зависимость площадей экстремальных сечений поверхности Ферми Мо812. Сплошная линия - настоящий расчет, точечная -эксперимент дГ-вА..

поверхности Ферми также имеет две экстремальные орбиты (рис. 1 (Ь)), расположенные в плоскостях, перпендикулярных направлению [100]. Bi -минимальная, центрированная в точке Z, и В2 - максимальная, расположенная на расстоянии 0.1475 bohr"1 от Z, экстремальные орбиты, соединяющиеся в одну ветвь В при изменении направления поля на угол более

33° от направления [100] в сторону [110] и на угол более 57° в направлении [001] (рис. 2). Согласно данным расчета, площади, охватываемые орбитами Bi и В2, очень близки по величине (табл.), поэтому их довольно сложно различить экспериментально.

Многие электрофизические свойства материалов зависят от строения и структуры поверхности Ферми. В частности, ею определяются эффективная циклотронная масса т*, коэффициент у электронной составляющей удельной теплоемкости, длина свободного пробега и электропроводность. Для определения данных характеристик использовалось приближение времени релаксации, состоящее в том, что любое отклонение функции от равновесного состояния будет затухать за время г — время релаксации.

Большинство значений эффективных циклотронных масс MoSi2, рассчитанных для четырех кристаллографических направлений [100], [110], [001], [102], меньше 1 (табл.), что хорошо согласуется с экспериментальными данными по изучению эффекта дГ-вА.

Электропроводность также зависит от особенностей структуры

поверхности Ферми по закону сг = —— f/0 cos1 ßdS, где интегрирование

4л h J

проводится по всей поверхности Ферми, 9 - угол между направлением скорости электронов и электрическим полем, /о - длина свободного пробега.

Для грубой оценки проводимости MoSi2 h считалась постоянной. Согласно расчету в MoSi2 присутствует анизотропия проводимости (направление электрического поля параллельно кристаллографической оси z (az) и оси х (стх)) ajax= 1.28, что хорошо согласуется как с экспериментальным значением 1.3-1.45.

Таблица

Площади экстремальных сечений поверхности Ферми (Б) и эффективные циклотронные массы т* Мо812-

СП 5(Т) т*

Напр. поля н S ю о, о 5 s-о со Оч в о К О В ir о ев вч с о к О

[100] а 4581 4230 0.94 1.0

[110] а 4375 4060 0.85 0.91

[001] а, 863 735 0.29 0.31

а2 942 830 0.31 0.33

[102] а, 1397 1165 0.48 0.51

а2 1431 1235 0.47 0.50

[100] в, в2 1369 1592 1450 0.55 0.65 0.53

[ПО] в 2177 1970 0.88 0.69

[001] в 7347 5600 1.85 _

[102] в, в2 1745 1929 1900 0.71 0.76 0.65

При низких температурах коэффициент у электронной составляющей теплоемкости определяется плотностью состояний на Е,. Рассчитанные значения коэффициента у для Мо812 (0.66 ¡л ,Г/то1 К2) и WSi2 (0.71 /у .Т/то 1 К2) соответствуют экспериментальным данным.

В третьей главе представлены результаты расчета спектральных характеристик дисилицидов. Были рассчитаны фотоэлектронные спектры (ФЭС) наноструктур и объемных образцов дисилицидов для различных значений энергии возбуждения Ну, рентгеновские эмиссионные спектры (РЭС) различных серий для всех неэквивалентных атомов нано- и объемных образцов и такие спектры оптических характеристик, как диэлектрической проницаемости, отражательной способности, показателя преломления и коэффициента поглощения.

Согласно расчету, кривые ФЭС всех соединений как нанослоев, так и кристаллических образцов формируется преимущественно состояниями Ме при малых (12-52 еУ) и очень высоких (1486 еУ) энергиях возбуждения, а при промежуточных энергиях вклады от состояния Б! превалируют над вкладами от Ме. Сопоставление спектров показало, что форма спектров кристаллов Мо812 и \VSi2 при одинаковых значениях энергии возбуждения очень похожа. Спектры наноструктур схожи с соответствующими спектрами кристаллических фаз. Отличительной чертой кривых нанослоев является интенсивный пик В под ЕР, обусловленный высокой плотностью состояний. Форма спектров И^г и Яев^^ несколько отличается от ФЭС МовЬ и WSi2. Особенностью спектров ЯевЬ является максимум В' под Ер как в ФЭС объемных, так и пленочных кривых. Этот максимум обусловлен высокой плотностью состояний на уровне Ферми в Яе812. Смещение ЕР в спектрах И^г примерно на 1.1 еУ к дну валентной зоны, приводит к практически полному соответствию спектрам фазы ЯеЗ^ у; по форме и энергетическому положению характерных особенностей.

Наибольший интерес вызывает структура ¿23-спектров атомов 81. В соответствии с дипольными правилами отбора /,2,з-спектры отражают распределение и ¿/-состояний в валентной зоне. На рис. 3 проведено сопоставление рассчитанных ¿23-спектров атомов нанослоев и объемных образцов 11е812 и 11е8й,75 с известными экспериментальными данными. Вклады от я- и ¿/-состояний в спектр обозначены пунктирной и точечной линиями соответственно. Как видно из рис. 3, по форме и энергетическому положению особенностей РЭС кристаллов и атомов из внутреннего слоя пленки соединений почта идентичны эксперименту.

В ¿2,3-спектрах атомов 81 стабильных кристаллических фаз Мо812, и НеБЬ/к наблюдаются три особенности А, В и С. Главный максимум всех спектров атомов 81, имеет почти симметричную форму и расположен в глубине валентной зоны. Он полностью определяется «-состояниями, вклад от ¿/-электронов в формирование этой особенности составляет порядка 1-2%. Появление особенности В обусловлено вкладом ¿-состояний с примесью ¿/-состояний в этой области. Третья особенность С образована равными вкладами я- и ¿/-состояний. При переходе от внутреннего слоя пленки к

Рис. 3. ¿2,з-спеюры 81 Яев^ и Яе81175: а и ё - настоящий расчет для атомов кристаллов Яе812 и Яев^, Ь, с - внутреннего и приповерхностного атомов пленки Ие812.

поверхности в структуре ¿2 3-спектров наблюдаются две дополнительные особенности А' и В', отсутствующие в эксперименте. Пик А' отражает перераспределение плотности ¿-состояний 81 в приповерхностном слое пленки. Пик И' в прифермиевской области обусловлен равными вкладами ¿г- и ¿/-состояний. Сравнение экспериментальных и теоретических РЭС кривых показало довольно хорошее соответствие формы и энергетического положения пиков в случае кристаллических фаз МоЭЬ и \VSi2. Наилучшее соответствие рассчитанных нами ¿ц-спектров 81 Яе812 и Лев^ с экспериментальными данными наблюдается в случае {№$¡1,7$: и форма спектров, и энергетическое положение их главных особенностей очень близки (рис. 3). В РЭС спектре кристалла 11е812 появляются дополнительная особенность О, которая в эксперименте не наблюдается. В /,2 3-полосе атома из приповерхностного слоя, также как и для соответствующих спектров МоБ^ и WSi2 имеется дополнительный пик />' в прифермиевской области. Этот пик в экспериментальных спектрах отсутствует, что связано с большой глубиной выхода.

Заметное изменение формы спектров других серий атомов 81 и Ме дисилицидов при приближении к поверхности не обнаруживается, т.к. 5-состояния 8} и изменения их плотности в соответствии с дипольными правилами отбора проявляются только лишь в ¿г з-спектрах 81.

Рентгеновские эмиссионные ¿^-спектры Ме имеют одну главную особенность, практически полностью обусловленную Ы-состояниями Ме, так как вклэц ^-состояний мал. А-спектры расщеплены на две составляющие, отражают распределение электронов /»-симметрии. При переходе от Мо8(2 к \vsi2 и далее к Яевм^ ¿2,:гспектры Ме и АГ-спектры в! не испытывают заметного изменения, происходит лишь энергетическое смещение характерных осо-

бенностей в сторону больших энергий связи. Существует сильная гибридизация между занятыми 81 3р- и Ме 3¿/-состояниями, проявляющаяся в области 2.2-2.6 еУ ниже уровня Ферми.

М/5- и Л/2..Г эмиссионные спектры Ме отражают распределение электронов р- и /-симметрии и .у- и ¿/-симметрии соответственно. Согласно расчету, вклады /- и я-состояний в спектры Мо8Ь незначительны. Однако, с увеличением атомного номера металла их вклад в структуру эмиссионных полос возрастает. Основной особенностью всех рассчитанных кривых РЭС Яе5Ь является максимум под Ер. Смещение полос РЭС ИеБ12 на

I.1 еУ к уровню Ферми приведет к полному совпадению с соответствующими полосами К.е811>75 по форме и энергетическому положению особенностей.

Как и следовало ожидать, оптические спектры Мо8)2 и \VSiz имеют много общего, как в структуре функций, так и в энергетическом положении основных особенностей. Особый интерес представляет мнимая часть вг функции диэлектрической проницаемости, которая определяет линейный ответ системы на внешние электромагнитное поле с малым волновым вектором. Согласно расчету, основной вклад в функцию &г вносят переходы из 5,6 и 7 энергетических зон в 8, 9 и 10 по счету от дна валентной полосы. Как показал расчет, функции ег Мо812 и \VSi2 имеют по 8 пиков (рис. 4). Первые два из них, расположенные в интервале от 0 еУ до 2 еУ, четко проявляются при направлении поляризации поля перпендикулярно оси с (ви). Значительный максимум 2.7 еУ при направлении поляризации поля параллельно оси с (е21) обусловлен сложением переходов типа 6,7—>8. Этот же пик имеется и при направлении поляризации Е±с, однако его интенсивность в 4 раза меньше, что объясняется изменением матричного элемента оптических переходов. Пики при 3.8 еУ и 4.8 еУ в % сформированы межзонными переходами 7—>9 и 6—*9 соответственно. Основной вклад в максимум при 5.2 еУ дают 7-+10 межзонные переходы для Е|[с и Е±с. Пик при 6.2 еУ обусловлен переходами из 7 энергетической зоны в

II. Наплыв в области 8 еУ формируют 6—»12 межзонные переходы. Анализ

Рис. 4. Спектры мнимой части диэлектрической проницаемости МоЗ>2 и \VSi2 сопоставленные с экспериментом.

локальных парциальных плотностей состояний и зонной структуры показал, что межзонные переходы ниже 10 еУ обусловлены ¿/-состояниями Ме с примесью /^-состояний вь В расчете, так же как и в эксперименте обнаружена анизотропия щ и £21 проявляющаяся при 2.7 еУ и 4.8 еУ.

Согласно расчету, для реальной £\ составляющей функции диэлектрической проницаемости Мо812 и WSi2 также характерна анизотропия при различном направлении поляризации. В Мо812 анизотропия проявляется в Зц при 3 еУ, в е{1 при 3.6 еУ. В при направлении Е||с - 3 еУ и при Е!г -4.1 еУ. Функция е\ ЯеБЬ в рассчитанном диапазоне энергии фотонов не обращается в ноль, что соответствует экспериментальному спектру. По форме рассчитанный спектр е, ЯеБ12 соответствует эксперименту, однако энергетическое положение основных особенностей теоретической £, сдвинуто на 1.1 еУ в сторону больших фотонов относительно экспериментальной е,

Согласно расчету, переходы из 6 и 7 энергетической зоны в 8, 9 и 10 зону формируют область, в которой спектры показателя преломления п Мо812 и \VSi2, по интенсивности больше соответствующих спектров коэффициента поглощения к. Переходы типа 6—>12 и 7—И1 обуславливают область поглощения кристаллов.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертации:

1. Наибольший вклад в формирование валентной зоны исследуемых дисилицидов вносят (/-состояния металла и I- и /^-состояния кремния. При переходе от объемного материала к нанослою для состояний атомов кремния наблюдается сдвиг центров тяжести к уровню Ферми вследствие уменьшения глубины потенциальной ямы для электронов. Одновременно с этим процессом происходит существенное увеличение концентрации носителей в прифермиевской области и непосредственно на уровне Ферми. Зонные структуры и кривые распределения плотности Мо812 идентичны результатам расчета электронной структуры для чл^г. Это обусловлено близостью параметров решеток, изоструктурностью и изоэлектронностью этих дисилицидов.

2. Поверхности Ферми для Мов^ и состоят из двух листов: электронного и дырочного, образующихся в результате пересечения 7 и 8 по счету от дна валентной полосы энергетических зон с уровнем Ферми. Пересечение седьмой зоны с Ер порождает дырочный лист поверхности Ферми, который имеет форму, близкую к цилиндру, вдоль направления ТТ. Восьмая зона формирует электронную часть поверхности - «розетку» с центром в точке Ъ. Проведенное сопоставление расчетной поверхности Ферми с экспериментом по изучению эффекта де Газа-ван Альфена в МоЯ^ показало хорошее соответствие результатов. Электрофизические характеристики (длина свободного пробега, проводимость, эффективные циклотронные массы, коэффициент у при линейном члене теплоемкости) хорошо соотносятся с экспериментальными значениями.

3. Структура фотоэлектронных спектров дисилицидов при малых (12-52 еУ) и очень высоких (1486 еУ) энергиях возбуждения обусловлены

преимущественно распределением ¿/-состояний металла. При промежуточных энергиях вклады s-, /»-состояния кремния превалируют над вкладами от электронов ¿-симметрии металла.

4. Сопоставление рентгеновских эмиссионных ¿¿.¡-спектров атомов кремния ReSi] 75 и ReSi2 с экспериментом показало, что наилучшее согласие теоретических и экспериментальных данных наблюдается в случае фазы с недостатком кремния. Это свидетельствует о том, что в процессе формирования нонослоя образовалась более стабильная фаза ReSi175, а не ReSi2, как изначально предполагалось. Значительное увеличение плотности состояний непосредственно на уровне Ферми в объемной фазе ReSi2 по сравнению с другими исследуемыми дисилицидами, говорит о его нестабильности. Расчет электронной структуры и спектральных характеристик из первых принципов не выявил запрещенной щели в ReSiijs и ReSi2.

5. Спектры оптических характеристик MoSi2 и WSi2 имеют много общего, как в структуре функций, так и в энергетическом положении основных особенностей. Основной вклад в функцию мнимой части диэлектрической проницаемости вносят переходы из 5, 6 и 7 энергетических зон в 8, 9 и 10 по счету от дна валентной зоны. Межзонные переходы ниже 10 eV обусловлены ¿-состояниями металла с примесью р-сосгояний кремния. Для спектров функций мнимой и действительной части диэлектрической проницаемости MoSi2 и WSi2, рассчитанных для направления поляризации света параллельно и перпендикулярно кристаллографической оси с характерна анизотропия, проявляющаяся ниже 3 eV.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya (Babushkina) E. V. and Yurakov Yu. A. Electronic structure of molybdenum disilicide // Phys stat. sol. (b). - 2002. - V. 233. -N. 2. -P. 193-197.

2. Курганский С. И., Переславцева H. С., Левицкая Е.В. Поверхность Ферми и электрофизические характеристики дисилицида молибдена // ФТТ. - 2003. - Т. 45.-№2.-С. 201-206.

3. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya (Babushkina) E. V., Yurakov Yu. A., Rudneva I. G., Domashevskaya E. P. Electronic structure of rhénium disilicides //J. Phys.: Condens. Matter-2002. - N. 14. - P. 6833-6839.

4. Левицкая (Бабушкина) E. В., Переславцева H. С., Курганский С. И. Исследование электронной структуры и спектральных характеристик MoSi2 // Физика полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Материалы третьей всероссийской молодежной конференции - С.Пб. - 2001. -С. 9.

5. Курганский С. И., Левицкая (Бабушкина) Е. В., Переславцева Н. С. Спектральные характеристики дисилицида молибдена // Вестник ВГУ. - Серия физика математика. - 2002. - № 1. - С. 43-46.

6. Левицкая (Бабушкина) Е. В., Переславцева Н. С. Поверхность Ферми и электрофизические характеристики MoSi2 // VIII Всероссийская конференция студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ - 8. - Екатеринбург. - 2002. -С. 124-126.

cJf ^абу^ивд)

7. Переславцева H. С., Юраков Ю. А., Левицкая (Бабушкина) Б. В., Курганский С. И. Влияние стехиометрического состава на электронную структуру пленок дисилицида рения // Тонкие пленки и слоистые структуры (Пленки 2002). Материалы международной научно-технической конференции. - Москва. - 2002. - С. 15.

8. Левицкая (Бабушкина) Е. В., Пер

Моделирование электронной структу] ^

силицидов переходных металлов РНБ РуССКИЙ фОНД полупроводниковой опто- и наноэ.

всероссийской молодежной конференций ПА^.Д

9. Левицкая (Бабушкина) Е. В., Пере ZAJUU"t расчет электронной структуры и спек OQ^QO Всероссийская конференция студентов-ф /¿у I О 9).-2003.-С. 138-140.

10. Курганский С. И., Переславцева Н. ъ., левицкая (Бабушкина) Е. В., Юраков Ю. А. Исследование закономерностей электронного строения дисилицвдов молибдена, вольфрама и рения // Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Материалы международной конференции. - Воронеж. -2003. - С. 238-239.

11. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya (Babushkina) E. V. Photoemission and x-ray emission spectra for both bulk and thin film of MoSi2 and WSi2 // Ninth international conference on electron spectroscopy and structure . Abstr - Uppsala. - 2003 - P. 166.

12. Курганский С. И., Переславцева Н. С., Левицкая (Бабушкина) Е. В. Моделирование оптических свойств MoSi2 и WSi2 // Компьютерное моделирование электромагнитных процессов в физических, химических и технических системах. Материалы Третьего международного семинара. -Воронеж.-2004.-С. 103-104.

И.Бабушкина Е. В., Переславцева Н. С. Курганский С. И., Моделирование фотоэлектронных спектров объемного и пленочного дисилицида рения. // Компьютерное моделирование электромагнитных процессов в физических, химических и технических системах. Материалы Четвертого Международного семинара. - Воронеж. - 2005. - С. 24-27.

14. Babushkina Е. V., Pereslavtseva N. S., Kurganskii S. I., Domoshevskaya E. P. The theoretical photoelectron spectra of bulk and thin film rhenium disilicide // 13th General Conference of the European Physical Society "Beyond Einstein - Physics for the 21st Century", Bern, July 8 - July 15,2005: Abstr- Bern. - 2005. - P. 42.

Заказ № 901 от 9 12.05 г Тир 100 экз. Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Бабушкина, Елена Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ СИЛИЦИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Кристаллическое строение объемных и пленочных фаз.

1.2. Теоретическое исследование строения валентной зоны силицидов.

1.2.1. Зонная структура.

1.2.2. Плотность электронных состояний.

1.3. Методы исследования поверхности Ферми.

1.3.1. Эффект де Гааза-ван Альфена и некоторые электрофизические характеристики MoSi

1.3.2. Теоретическое исследования поверхности

Ферми дисилицидов.

1.4. Спектроскопическое исследование электронной структуры силицидов.

1.4.1. Фотоэмиссионная спектроскопия.

1.4.2. Рентгеновская эмиссионная спектроскопия.

1.5. Оптические характеристики.

2. ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И ПОВЕРХНОСТЬ ФЕРМИ ДИСИЛИЦИДОВ МОЛИБДЕНА, ВОЛЬФРАМА И РЕНИЯ.

2.1. Особенности кристаллического строения объемных материалов и пленок.

2.2. Зонная структура и ширина валентной зоны дисилицидов.

2.2.1. Детали расчета.

2.2.2. Энергетические спектры.

2.2.2.1. Влияние изоструктурности и изоэлектронности на энергетические спектры.

2.2.2.2. Ширина валентной зоны.

2.3. Распределение плотности электронных состояний по валентной зоне.

2.3.1. Плотность электронных состояний.

2.3.2. Стабильность фаз и характер проводимости.

2.4. Поверхность Ферми и некоторые электрофизические характеристики.

2.4.1. Поверхность Ферми дисилицида молибдена.

2.4.2. Электрофизические характеристики.

2.4.2.1. Зависимость эффективной циклотронной массы и электропроводности от структуры поверхности Ферми.

2.4.2.2. Зависимость коэффициента электронной составляющей теплоемкости у от плотности состояний на уровне Ферми.

3. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСИЛИЦИДОВ

МОЛИБДЕНА, ВОЛЬФРАМА И РЕНИЯ.

3.1. Фотоэлектронные спектры.

3.2. Рентгеновские эмиссионные спектры.

3.2.1. Z,2,3 спектры атомов кремния.

3.2.2. Рентгеновские эмиссионные спектры различных серий объемных фаз дисилицидов.

3.3. Спектры диэлектрической проницаемости и некоторых других оптических характеристик.

3.3.1. Методика расчета диэлектрической проницаемости и других оптических характеристик.

3.3.2. Спектры диэлектрической проницаемости.

3.3.3. Спектры коэффициента отражения и показателя преломления, коэффициента поглощения.

Введение диссертация по физике, на тему "Электронная структура дисилицидов молибдена, вольфрама и рения"

Актуальность. Силициды переходных металлов (d-силициды) являются одними из наиболее перспективных материалов, что обусловлено их характеристиками, необходимыми в микро- и наноэлектронике. Подавляющее большинство d-силицидов - металлы, например MoSi2 и WSi2, с малым удельным сопротивлением. Только небольшая их часть, среди которых ReSi2, имеют полупроводниковый характер проводимости. Отличительной чертой этих материалов является высокая технологичность и хорошее сопряжение как с основным материалом микроэлектроники -кремнием, так и со многими металлами. Кроме того, основным достоинством дисилицида рения в ряду силицидов с полупроводниковым характером проводимости является то, что его можно выращивать полупроводниками как п-, так и р-типа в зависимости от режима формирования (температуры отжига и соотношения аргона и водорода в смеси), не прибегая к использованию легирующих примесей [1]. Электрические, электрофизические, механические, оптические и другие свойства d-силицидов стабильны в очень широком диапазоне температур [2]. Это привело к активному применению силицидов переходных металлов в различных технологиях и приборах. Они используются в интегральных схемах в качестве защитных слоев [2, 3] и барьеров Шоттки [2, 4], высокотемпературных припоев [5], омических контактов [2, 4], в гетероструктурах [6-9], в изготовлении высокотемпературных турбинных лопастей [10]. Благодаря высокой химической, коррозионной и температурной устойчивости [2, 11] d-силициды нашли свое применение в качестве защитных покрытий на интерметаллических соединениях [12], электродах высокотемпературных термопар [13], на авиационных конструкциях [14]. d-силициды, являющиеся узкозонными полупроводниками, уже десятилетия активно применяется в технологии изготовления цифровых приборов на кремниевой основе, оптоэлектронике, оптоволоконных средствах связи, детекторах инфракрасного излучения [2, 15, 16].

Такой широкий спектр применения силицидов переходных металлов вызывает необходимость досконального изучения не только электрических, оптических, механических свойств этих материалов. Особое внимание должно быть уделено изучению электронной структуры тонкопленочных фаз силицидов переходных металлов. Актуальность этих исследований обусловлена значительными различиями между характеристиками микро-, нанослоев и кристаллических силицидов. Поэтому необходимо проведение исследований электронной структуры как объемных, так и наноразмерных d-силицидов для создания устройств с оптимальными стабильными и воспроизводимыми характеристиками. Однако, хотя изучение электронного строения силицидов ведется довольно давно, электронная структура наноразмерных объектов теоретическими методами не исследовалась вовсе, без чего невозможно создание корректного описания закономерностей строения валентной зоны материала. Таким образом, теоретическое исследование электронной структуры объемных и нано- фаз силицидов является одной из наиболее актуальных задач физики твердого тела.

Объекты исследования. В качестве объектов исследования в диссертационной работе были выбраны нанослои и объемные кристаллы дисилицидов молибдена, вольфрама и рения. Выбор этой системы определялся активным использованием дисилицидов молибдена, вольфрама и рения в изделиях микро- и наноэлектроники и противоречивыми данными о стабильности и характере проводимости ReSi2 [1, 17]. Учитывая противоречивость экспериментальных данных о характере проводимости и стабильности ReSi2, был проведен также расчет электронной структуры фазы с недостатком кремния ReSii/75. Согласно экспериментальным исследованиям [1, 18], вероятность образования фазы с недостатком кремния выше, чем фазы стехиометрического состава. Поскольку M0S12, WS12 и ReSi2 имеют одинаковую тетрагональную кристаллическую структуру типа СЫ1 [18, 19], это дает возможность установить общие закономерности строения валентной зоны этих материалов в зависимости от их кристаллических и энергетических параметров.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие научные задачи:

1. Расчет и изучение зонной структуры и плотностей электронных состояний нанослоев и объемных кристаллов MoSi2, WSi2 и ReSi2. Изучение стабильности и характера проводимости объектов исследования.

4. Расчет рентгеновских эмиссионных спектров различных серий атомов исследуемых объектов. Изучение механизма трансформации пика в прифермиевской области /^з-спектров Si при переходе от объемных материалов к нанослоям.

Научная и практическая ценность работы. Примененный в работе пленочный метод линеаризованных присоединенных плоских волн позволяет естественным образом учитывать влияние поверхности на электронную структуру и спектральные характеристики исследуемых материалов. Сопоставление непосредственно рассчитанных спектральных характеристик (фотоэлектронных, рентгеновских эмиссионных и оптических спектров) с экспериментальными более корректно, чем сравнение плотности электронных состояний с экспериментом. Полученные в работе результаты представляют как самостоятельный научный интерес для теоретического описания электронного строения рассмотренных соединений, так и могут быть полезны экспериментаторам и технологам, поскольку носят предсказательный характер.

Основные положения, выносимые на защиту;

1. В структуре валентной зоны дисилицидов переходных металлов преобладают (i-состояния металла и s- и р-состояния кремния. Зонные структуры и кривые распределения плотности электронных состояний M0S12 идентичны результатам расчета электронной структуры для WSi2. Значительное увеличение плотности состояний непосредственно на уровне Ферми в объемной фазе ReSi2 по сравнению с другими исследуемыми дисилицидами, говорит о его нестабильности.

2. Поверхность Ферми MoSi2 состоит из двух листов: электронного и дырочного, образующихся в результате пересечения 7 и 8 по счету от дна валентной полосы энергетических зон с уровнем Ферми. Сравнение расчетной поверхности Ферми и электрофизических характеристик (эффективной циклотронной массы, коэффициента у электронной составляющей удельной теплоемкости, длины свободного пробега и электропроводности), определяемых из ее структуры, с экспериментом по изучению эффекта де Гааза-ван Альфена показало хорошее совпадение результатов.

3. В зависимости от энергии возбуждения фотоэлектронные спектры дисилицидов переходных металлов отражают распределения преимущественно ^-состояний металла при малых (12 - 52 eV) и очень высоких (1486 eV) энергиях, при промежуточных (78 - 120 eV) энергиях существенный вклад дают s- и р-состояния Si.

4. Расчет электронной структуры и спектральных характеристик ReSi2 и фазы ReSii/75 показал, что, несмотря на значительное уменьшение плотности состояний на уровне Ферми в ReSiij75 по сравнению с фазой стехиометрического состава, оба соединения имеют металлический характер проводимости.

5. Спектры оптических характеристик (реальной S\ и мнимой s2 части функции диэлектрической проницаемости, отражательной способности, показателя преломления и коэффициента поглощения) MoSi2 и WSi2, имеют много общего, как в структуре функций, так и в энергетическом положении основных особенностей. Для спектров функций S\ и s2, рассчитанных для направления поляризации света параллельно и перпендикулярно кристаллографической оси с, характерна анизотропия, проявляющаяся ниже 3 eV.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и 10 тезисов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, включающего 136 наименований. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц и 57 рисунков.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе в рамках метода линеаризованных присоединенных плоских волн были рассчитаны зонная структура, полная и локальные парциальные плотности электронных состояний, поверхность Ферми, фотоэлектронные, рентгеновские эмиссионные и оптические характеристики в нанослоях и объемных материалах дисилицидов молибдена, вольфрама и рения.

1. Наибольший вклад в формирование валентной зоны исследуемых дисилицидов вносят {/-состояния металла и s- и /^-состояния кремния. При переходе от объемного материала к нанослою для состояний атомов кремния наблюдается сдвиг центров тяжести к уровню Ферми вследствие уменьшения глубины потенциальной ямы для электронов. Одновременно с этим процессом происходит существенное увеличение концентрации носителей в прифермиевской области и непосредственно на уровне Ферми. Зонные структуры и кривые распределения плотности MoSi2 идентичны результатам расчета электронной структуры для WSi2. Это обусловлено близостью параметров решеток, изоструктурностью и изоэлектронностью этих дисилицидов.

2. Поверхности Ферми для MoSi2 и WSi2 состоят из двух листов: электронного и дырочного, образующихся в результате пересечения 7 и 8 по счету от дна валентной полосы энергетических зон с уровнем Ферми. Пересечение седьмой зоны с Ер порождает дырочный лист поверхности Ферми, который имеет форму, близкую к цилиндру, вдоль направления TZ. Восьмая зона формирует электронную часть поверхности - «розетку» с центром в точке Z. Проведенное сопоставление расчетной поверхности Ферми с экспериментом по изучению эффекта де Газа-ван Альфена в MoSi2 показало хорошее соответствие результатов. Электрофизические характеристики (длина свободного пробега, проводимость, эффективные циклотронные массы, коэффициент у при линейном члене теплоемкости) хорошо соотносятся с экспериментальными значениями.

3. Структура фотоэлектронных спектров дисилицидов при малых (12-52 eV) и очень высоких (1486 eV) энергиях возбуждения обусловлены преимущественно распределением ^/-состояний металла. При промежуточных энергиях вклады s-, р-состояния кремния превалируют над вкладами от электронов d-симметрии металла.

4. Сопоставление рентгеновских эмиссионных L2j-спектров атомов кремния ReSiijs и ReSi2 с экспериментом показало, что наилучшее согласие теоретических и экспериментальных данных наблюдается в случае фазы с недостатком кремния. Это свидетельствует о том, что в процессе формирования нонослоя образовалась более стабильная фаза ReSii/75, а не ReSi2, как изначально предполагалось. Значительное увеличение плотности состояний непосредственно на уровне Ферми в объемной фазе ReSi2 по сравнению с другими исследуемыми дисилицидами, говорит о его нестабильности. Расчет электронной структуры и спектральных характеристик из первых принципов не выявил запрещенной щели в ReSiii75 и ReSi2.

5. Спектры оптических характеристик MoSi2 и WSi2 имеют много общего, как в структуре функций, так и в энергетическом положении основных особенностей. Основной вклад в функцию мнимой части диэлектрической проницаемости вносят переходы из 5, 6 и 7 энергетических зон в 8, 9 и 10 по счету от дна валентной зоны. Межзонные переходы ниже 10 eV обусловлены ^/-состояниями металла с примесью р-состояний кремния. Для спектров функций мнимой и действительной части диэлектрической проницаемости MoSi2 и WSi2, рассчитанных для направления поляризации света параллельно и перпендикулярно кристаллографической оси с характерна анизотропия, проявляющаяся ниже 3 eV.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Бабушкина, Елена Владимировна, Воронеж

1. Ali 1., Muret P. and Naydar A. Electrical transport properties of semiconducting rhenium silicide thin films on silicon (111)// Semicond. Sci. Technol. - 2001. - V. 16. - P. 966-971.

2. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС. М.: Мир, 1986. - 176 с.

3. Franciosi, J. Н. Weaver, F. A. Schmidt. Bulk silicides and Si-metal interface reaction: Pd2Si // Phys. Rev. B. 1983. -V. 27. -N. 6. -P. 3554-3561.

4. Reader A.H., van Ommen A.H., Weijs P.J.W., Wolters R.A.M., Oostra D.J. Transition metal silicides in silicon technology // Rep. Prog. Phys. 1992. — V. 56.-P. 1397-1467.

5. Cherniak G.B., Elliot A.G. Electronic properties of molybdenum silicides //J. Amer. Ceram. Soc. Bui. 1964. - V. 47. -N. 3. - P. 136-139.

6. Riedel F., Schroter W. Electrical and structural properties of nanoscale NiSi2 precipitates in silicon // Phys. Rev. B. 2000. - V. 62. - N. 11. - P. 71507156.

7. Jin S., Bender H., Li X.N., Zhang Z., Dong C., Gong Z.X., Ma T.C. Microstructural studies of Fe-silicide films produces by metal vapor vacuum arc ion implantation of Fe into Si substrates // Appl. Surf. Sci. 1997. - V. 115.-P. 116-123.

8. Kinsinger V., Dezsi I., Steiner P., Langouche G. XPS investigations of FeSi,

9. FeSi2 and Fe implanted in Si and Ge // J. Phys.: Condens. Matter. 1990. -V. 2.-N. 22.-P. 4955-4961.

10. Alouani M., Albers R.C., Methfessel M. Calculated elastic constants and structural properties of Mo and MoSi2 // Phys. Rev. B. 1991. - V. 43. - N. 8. - P. 6500-6509.

11. Laborde O., Thomas O., Senateur J.P., Madar R. Resistivity and magnetoresistance of high-purity monocrystalline molybdenum disilicide // J. Phus. F. 1986. -V. 16.-N. 11.-P. 1745-1752.

12. Regan R.E., Baginski W.A., Krier C.A. Properties of transition metal silicides // J. Amer. Ceram. Soc. Bui. 1976. - V. 46. -N. 5. - P. 502.

13. Dimitriadis C.A., Werner J.W., Logothetidis S., Stutzmann M., Weber J., Nesper N. Electronic properties of semiconducting FeSi2 films // J. Appl. Phys. 1990. - V. 68. - P. 1726 - 1736.

14. Mahan J.E., Geib K.M., Robinson G.Y., Long R.G., Xinghua Y., Bai G., Nicolet M.A., Nathan M. Epitaxial films of semiconducting FeSi2 on (001) silicon // Appl. Phys. Lett. 1990. - V. 56. - P. 2126 - 2128.

15. Reiche R., Oswald S. and Wetzig K. XPS and factor analysis forinvestigation of sputter cleaned surfaces of metal (Re, Ir, Cr)-silicon thin films//Appl. Surf. Sci.-2001.-V. 179. -P. 316-323.

16. Bai G, Nicolet M -A , Mahan J E and Geib К M Channeling of MeV ions in polyatomic epitaxial films: ReSi2 on Si(100) // Phys. Rev. B. 1990. - V. 41.-N. 13.-P. 8603-8607.

17. Bhattacharyya B.K., Bylander D.M., Kleinman L. Comparison of fully relativistic energy bands and cohesive energies of MoSi2 and WSi2 // Phys. Rev. B. 1985. - V. 32. - N. 12. - P. 7973-7978.

18. Murarka S.P., Fraser D.B., Retajczyk T.F., Sheng T.T. Cosputtered molybdenum silicides on thermal Si02 // J. Appl. Phys. 1980. -V. 51. — N. 9.-P. 5380-5385.

19. Свечников B.H., Кочержинский Ю.А., Юпко Jl.M. Свойства силицидов переходных металлов // ДАН УССР. сер. А. 1970. - № 6. - С. 553.

20. Самсонов Г.В., Дворина Л.А., Рудь Б.М. Силициды. -М:. Металлургия, 1979.

21. Eftekhari G. Termal stability of silicide contacts on GaAs using the proximity technique during rapid thermal annealing // Semicond. Sci. Technol. — 1991. — v. 6.-P. 193- 195.

22. Degroote S., Vantomme A., Dekoster J., Langouche G. Cubic metastable FeSii.x epitaxially grown on Si and MgO substrates // Applied Surface Science. 1995. - V. 91. - P. 72-76.

23. Yang S. G., Zhu H., Ni G., Yu D. L., Tang S. L., Du Y. W. A study of cobalt nanowire arrays // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. - V. 33. - P. 2388-2390.

24. A 28.Reuter K., de Andres P. L., Garcia-Vidal F. J., Flores F., Heinz K. Surfaceand bulk band-structure effects on CoSi2/Si(l 11) ballistic-electron emission experiments // Phys. Rev. B. 2001. - V. 63. - N. 20. - P 205325-205335.

25. Sirotti F., DeSantis M., Rossi G. Synchrotron-radiation photoemission and x-ray absorption of Fe silicides // Phys. Rev. B. 1993. - V.48. - N.l 1. - P. 8299-8306.

26. Fanciulli M., Degroote S., Weyer G., Langouche G. Investigation of the Fe/Si interface and its phase transformations // Surf. Sci. 1997. - V. 377-379.-P. 529-533.Щ

27. Michel E.J. Epitaxial iron silicides: geometry, electronic structure and applications // Appl. Surf. Sci. 1997. - V. 117/118. - P. 294-302.

28. Gregoratti L., Gunther S., Kovac J., Marsi M., Phaneuf R. J., Kiskinova M. Ni/Si(lll) system: Formation and evolution of two- and three-dimensional phases studied by spectromicroscopy // Phys. Rev. B. 1999. - V. 59. - N. 3.-P. 2018-2024.

29. Robertson J. Electronic structure of Ni and other transition-metal silicide overlayers on Si // J. Phys. C: Condens. Matter. 1985. - V. 18. - N. 4 - P. 947-959.

30. Bennett P.A., von Kanel H. Scanning tunneling microscopy studies of silicides // J. Phys. D: Appl. Phys. 1999. - V. 32. - N. 15. - P. R71-R87.

31. Bertoncini P., Wetzel P., Berling D., Gewinner G., Ulhaq-Bouillet C., Pierron Bohnes V. Epitaxial growth of Fe(001) on CoSi2(001)/Si(001) surfaces: Structural and electronic properties // Phys. Rev. B. 1999. - V. 60.-N. 15.-P. 11123-11130.

32. Hofman D., Klein C., Thomas J. and Wetzig K. Investigation of thermoelectric silicide thin films by means of analytical transmission electron microscopy // Ultramicroscopy. 2000. - V. 81. - N.3-4. — P. 271277.

33. Deevi S.C. Self-propagation high-temperature synthesis of molybdenum • disilicide // J. Matter. Sci. 1991. - V. 26. - P. 3343-3353.

34. Thomas O., Senateur J.P., Madar R., Laborde O., Rosencher E. Molybdenum disilicide: Crystal growth, thermal expansion and resistivity // Solid State Commun. 1985. - V. 55. - N. 7. - P. 629-632.

35. Nguyen Tan N.A., Veuillen J.Y, and Muret P., Kennou S., Siokou A., Ladas S., Lahatra Razafindramisa F., Brunei M. Semiconducting rhenium silicide thin films on Si(l 11) // J. Appl. Phys. 1995. - V. 77. - N. 6. - P. 25142518.Л

36. Misra A., Chu A., Mitchell Т.Е. Elastic properties of the intermetallic compound ReSi2 // Scr. Mater. 1998. -V. 38. - P. 917-921.

37. Kuwabara K., Inui H., Yamaguchi M. Microstructure and electrical properties of thin films of ReSiijs produced by co-sputtering // Intermetallics.-2002. V. 10.-P. 129-138.

38. Fei G.T., Liu L., Ding X.Z., Zhang L.D., Zheng Q.Q. Preparation of nanocrystalline intermetallic compounds WSi2 and MoSi2 by mechanical alloying // Journal of Alloys and Compounds. 1995. - V. 229. - P. 280282.

39. Shang-Lin Weng Formation of WSi2 at the Si-W (110) interface // Phys. Rev. B. 1984. - V. 29. - N. 4. - P. 2363-2365.

40. Kuwanowa H., Gotoh Y. Crystal growth of WSi2 on W (110) surface // Journal of Crystal Growth. 1999. - V. 197. - P. 163-168.

41. Vasudevan A.K., Petrovic J.J. A comparative overview of molybdenum disilicide composites // Mater. Sci. Eng. A. 1992. - V. 155. - P. 1—17.

42. Немошкаленко B.B., Шпак А.П., Кривицкий В.П., Николаев Л.И., Юпко JI.M. Рентгеновские эмиссионные спектры молибдена и кремния в силицидах молибдена. // ИЗ. АН СССР сер. физ. 1974. - Т. 38. № 3. -С. 639-645.

43. Шулаков А.С., Зимкина Т.М., Фомичев В.А., Нешпор B.C. Ультромягкие рентгеновские эмиссионные полосы силицидов циркония, ниобия и молибдена // ИЗ. АН СССР сер. физ. 1977. - Т. 41.-№ 1.-С. 216-223.

44. Weaver J.H., Moruzzi V.L., Schmidt F.A. Experimental and theoretical band-structure studies of refractory metal silicides // Phys. Rev. B. — 1981. -V. 23.-N. 6.-P. 2916-2922.

45. Spier W., v. Leuken E., Fuggle J.C., Sarma D.D., Kumar L., Dauth В., Buschow K.H. Photoemission and inverse photoemission of transition-metal silicides // Phys. Rev. B. 1989. - V. 39. -N. 9. - P. 6008-6016.

46. Spier W., Kumar L., Sarma D.D., de Groot R.A., Fuggle J.C. The electronic structure of 4d and 5d silicides // J. Phys.: Condens. Matter. 1989. -V. 1. -P. 9117-9129.

47. Bhattacharyya В. K., Bylander D. M. and Kleinman L. Fully relativistic energy bands and cohesive energy of ReSi2 // Phys. Rev. B. 1986. — V. 33. -N. 6.-P. 3947-3953.

48. Bhattacharyya В. K., Bylander D. M. and Kleinman L. Self-consistent semirelativistic energy bands of WSi2 // Phys. Rev. B. 1985. V. 31. — N. 4. - P. 2049-2055.

49. Bhattacharyya В. K., Bylander D. M. and Kleinman L. Fully relativistic self-consistent energy bands of WSi2 // Phys. Rev. B. 1985. - V. 31. -N. 8. - P. 5462-5464.

50. Shaoping Tang and Zhang Kaiming Studies of the electronic structures of MoSi // J. Phys.; Condens. Matter. 1988. - V. 21. - N. 8. - P. 1469-1475.

51. Antonov V.N., Yavorsky B.Yu., Shpak A.P., Perlov A.Yu. The electronicstructure and properties of MoSi2. I. Body-centered tetragonal CI lb structure // Low Temp. Phys. 1994. - V. 20. - N. 9. - P. 734-742.

52. Senemaud C., Vergand F., Bonnelle C., Thomas O., Senateur J.P., Madar R. Experimental study of partial densities of states in MoSi2 // Solid State Communic. 1987. - V. 64. - N. 1. - P. 129-132.

53. Dimitriadis C.A., Werner J.W., Logothetidis S., Stutzmann M., Weber J. and Nesper N. Electronic properties of semiconducting FeSi2 films // J. Appl. Phys.- 1990.-V. 68.-P. 1726-1736.

54. McMahan A.K., Klepeis J.E., van Schilfgaarde M., Methfessel M. Bonding in the molybdenum silicides // Phys. Rev. B. 1994. - V. 50. - N. 15. - P. 10742-10760.

55. Andersen O.K., Jepsen O., Antonov Vl.N., Antonov V.N., Yavorsky B.Yu., Perlov A.Yu., Shpak A.P. Fermy surface, bonding and pseudogap in MoSi2 // Physica B. 1995. - V. 204. - P. 65-82.

56. Wiech G., Zopf E. Electronic properties of aluminium and silicon intermetallic compounds from x-ray spectroscopy / G.Wiech, E.Zopf // Band structure spectroscopic metals and alloys. — London-New York, 1973. — P. 173-190.

57. Filonov A.B., Migas D.B., Shaposhnokov V.L., Borisenko V.E., Heinrich A. Narrow-gap semiconducting silicides; the band structure // Microelectronic Engineering. 2000. - V. 50. -P. 249-255.

58. Affronte M., Laborde O., Lasjaunias J. C., Gottlieb U., and Madar R. Electronic properties of TiSi2 single crystals at low temperatures // Phys. Rev. B. 1996. -V. 54. - P. 7799-7806.

59. Itoh S. Fermi surface of tungsten silicide alloys // J. Phys.: Condens. Matter. 1990. - V. 2. - P. 3747-3758.

60. Chaix-Pluchery O., Abello L., Lucazeau G., Chenevier В., Madar R. A Raman study of single crystal and thin film tetragonal WSi2 // J. Phys. Chem. Solids. 1996. - V. 57. - N. 5. - P. 527-537.

61. V.N., Yavorsky B.Yu, Shpak A.P., Perlov A.Ya. The electronic structure and properties of MoSi2. II. Hexagonal C40 structure // Low Temp. Phys. -1994. V. 20. - N. 9. - P. 743-746.

62. Silvestre J.; Hoffmann R. The band structure of MoSi2 // Revue de Chimie. Minerale. 1986. - V. 23. - N. 3. - P. 299-312.

63. Antonov V.N., Yavorsky B.Yu, Shpak A.P., Plotnikov N.A. The electronic structure and physical properties of NbSi2 // Low Temp. Phys. 1994. - V. 20.-N. l.-P. 42-49.

64. Johansson H.I.P., Hakansson K.L., Johansson L.I. Core-level study of MoSi2 (001) and (110) // Phys. Rev. B. 1994. -V. 49. - N. 11. - P. 7484-7489.

65. AH I., Muret P. and Nguyen Tan T.A. Properties of semiconducting rhenium silicide thin films grown epitaxially on silicon (111) // Appl. Surf. Sci. — 1996.-V. 102.-P. 147-150.

66. Ged Ph., Madar R. and Senateur J. P. Dielectric function of monocrystalline MoSi2 by spectroscopic ellipsometry // Phys. Rev. B. 1984. - V. 29. - N. 17.-P. 6981-6984.

67. Antonov V.N., Antonov Vl.N., Jepsen O., Andersen O.K., Borghesi A., Bosio C., Marabelli F., Piaggi A., Guizzetti G., Nava F. Optical properties of WSi2 // Phys. Rev. B. 1991. - V. 44. - N. 16. - P. 8437-8445.

68. Murarka S.P. Refractory silicides for integrated circuits // J. Vac. Sci. Techol. 1980. - V. 17. -N. 4. - P. 775-792.

69. Nava F., Tu K.N., Thomas O., Senateur J.P., Madar R., Borghesi A., Guizzetti G., Gottlieb U., Laborde O., Bisi O. Optical and electrical properties of transiton metal silicides // Mater. Sci. Rep. 1993. - V. 9. - P. 141-150.

70. R. G. Long, M. C. Bost and John E. Mahan Optical and electrical properties of semiconducting rhenium disilicide thin films // Thin solid films. 1988. -V. 162.-P. 29-40.

71. Juh-Tzeng Lue, Shean-Jyeh Mu, In-Chin Wu Ellipsometry and structure studies of chromium, molybdenum and platinum silicides // Phys. Rev. B. -1987. V. 36. - N. 3. - P. 1657-1661.

72. Ferrieu F., Viguier C., Cros A., Humbert A., Thomas O., Madar R., Senateur J.P. Optical properties of WSi2 and MoSi2 single crystals as measured by spectroscopic ellipsometry and reflectometry // Solid State Commun. — 1987. V. 62. - N. 7. - P. 455-459.

73. Hong-Wen Chen and Juh-Tzeng Lue Ellipsometry measurements of nickel silicides IIS. Appl. Phys. 1986. -V. 59. -N. 6. -P. 2165-2167.

74. Antonov V.N., Kudryavtsev Yu.V., Makogon Yu.N., Nemoshkalenko V.V., Perlov A.Ya., Silakova T.T. Experimental and theoretical study of the optical properties of crystalline and amorphous TiSi2 films // Low Temp. Phys. 1997. - V. 23. - N. - P. 241-246.

75. Lasjaunias C., Saint-Paul M., Laborde O., Thomas O., Senateur J. P. and Madar R. Low-temperature specific heat of MoSi2 // Phys. Rev. B. — 1988. — 37.-N. 17.-P. 10364-10366.

76. Nava F., Mazzega E., Michelini M., Laborde O., Thomas O, Senateur J.P., Madar R. Analysis of the electrical resistivity of Ti, Mo, Та, and W monocrystalline disilicides // J. Appl. Phys. 1989. - V. 65. - N. 4. - P. 1584-1590.

77. Laborde, A. Sulpice, U. Gottlieb and Madar R. Magnetic susceptibility of semiconducting ReSii.75 // Solid State Communication. — 1996. V. 97. - N. 5.-P. 323-327.

78. Gottlieb U., Affronte M., Nava F., Laborde O., Sulpice A. and Madar R. Some physical properties of ReSii>75 single crystal // Appl. Surf. Sci. 1995. -V.91.-P. 82-86.

79. Badoz P.A., Briggs A., Rosencher E., Arnaud d'Avitaya F., d'Anterroches C. Low-temperature transport properties of ultra thin CoSi2 epitaxial films // Appl. Phys. Lett. 1987. - V. 51. - N. 3. - P. 169-171.

80. Krontiras Ch., Salmi J., Gronberg L., Suni I., Heleskivi J., Rissanen A. Measurements on the electrical transport properties in CoSi2 and NiSi2 formed by thin film reactions // Thin Solid Films. 1985. - V. 125. -N. 1-2. - P. 93-99.

81. Machizuki Т., Shibata K., Inoue Т., Ohuchi K. Resistivities of transition metal silicides // Jpn. J. Appl. Phys. Suppl. 1978. - V. 17. - N. 1. - P. 37-.

82. Crowder B.L, Zirinsky S. Measurements on the electrical transport properties of transition metal silicides // J. Solid State Cir. — 1979. sc-14. — P. 291-295.

83. Crow T.P., Steckl A.J. Technical Digest. New York: IEEE, 1979.

84. Saraswat K.C. Technical Digest. New York.: IEEE, 1979.

85. Murarka S.P., Read M.H., Doherty C.J., Fraser D.B. Resistivities of thinfilm transition metal silicides // J. Electrochem. Soc.: Electrochemical science and technology. 1982. -V. 129. - N. 2. - P. 295-301.

86. Ivanenko L., Shaposhnokov V.L., Filonov A.B., Migas D.B., Behr G., Schumann J., Vinzelberg H., Borisenko V.E. Transport properties of semiconducting rhenium silicide // Microelectronic Engineering. — 2002. — V. 64. -P. 225-232.

87. Burkov A T, Heinrich A, Gladun C, Pitschke W and Schumann J Effect of interphase boundaries on resistivity and thermopower of nanocrystalline Re-Si thin film composites // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58. - N. 15. - P. 96449647.

88. Kroniras C., Gronbero L., Suni I., D'Heurle F. M., Tersoff Т., Engstrom I., Karlsson B. and Petersson C. S. Some properties of ReSi2 // Thin Solid Films. 1988.-V. 161.-P. 197-206.

89. Siegrist T, Hulliger F and Travaglini G. The crystal structure and some properties of rhenium silicide (ReSi2) // J. Less-Common. Met. 1983. - V. 92.-N. l.-P. 119-129.

90. Itoh S., Fujiwara T. Surface electronic structure of CI lb WSi21 I Phys. Rev. В. V. 45. - N. 7. - P. 3685-3693.

91. Mattheiss L.F. Calculated structural properties of CrSi2, MoSi2 and WSi2 // Phys. Rev. B. 1992. - V. 45. - N. 7. - P. 3252-3259.

92. Goldschmidt H.J. Interstitial Compounds. New York, 1967.

93. Zachariasen W. Calculated structural properties of transition metal silicides // Z. Phys. Chem. (Leipzig). 1927. -V. -128. - P. 39^3.

94. Nicolet M.-A., Lau S.S. VLSI Electronics: Microstructure Science edited by N.G. Einspruch, G.B. Larrabee. New York: Academic. — 1983.-V. 6.-P. 329-335.

95. Gottlieb U., Lambert-Andron В., Nava F., Affronte M., Laborde O., Rouault A., Madar R. Structural and electronic transport properties of ReSi2.x single crystals // J. Appl. Phys. 1995. - V. 78. - P. 3902-3907.

96. Bylander D.M., Kleinmann L., Mednick K. Self-consistent energy bands and bonding of Ni3Si // Phys. Rev. B. 1982. - V. 25. - N. 2. - P. 1090-1095.

97. Bylander D.M., Kleinmann L., Mednick K. Grise W.R. Self-consistent energy bands and bonding of NiSi2 // Phys. Rev. B. 1982. - V. 26.-N. 12.-P. 6379-6383.

98. Shoenberg D. Magnetic oscillations in metals. Cambridge: Cambridge Ф University Press, 1984.

99. Andersen O.K., Jepsen O. Explicit, First-Principles Tight-Binding Theory // Phys. Rev. Lett. 1984. - V. 53. - N. 27. - P. 2571-2574.

100. Weijs P.J., Wiech G., Zachorovski W., Speier W., Goedkoop J.B., Czyzyk M., van Acker J.F., van Leuken E., de Groot R.A., Van der Laan G., Sarma D.D., Kumar L., Buschow K.H.J., Fuggle J.C. //Phys. Scripta. -1990.-V. 41.-P. 629-635.

101. Yarmoshenko Yu.M., Shamin S.N., Elochina L.V., Dolgih V.E., Kurmaev E.Z. Valence band spectra of 4d and 5d silicides // J. Phys.: Condens. Matter. 1997. - V. 9. - N. 43. - P. 9403-9414.

102. Yamauchi S., Kawamoto S., Hirai M. Valence-band density of states of near-noble-metal (Ni,Pd,Pt) monosilicides by using soft-x-ray-emission spectroscopy// Phys. Rev.B. -1994. V. 50. -N. 16. - P. 11564-16569.

103. Nestell J.E., Christy R.W. Optical conductivity of bcc transition metals: V, Nb, Та, Cr, Mo, W // Phys. Rev. B. 1980. - V. 21. - N. 8. - P. 3173-3179.

104. Lynch D.W., Hunter W.R. Optical properties of transition metal silicides / Handbook of optical constants of solids edited by E.D. Palik. -New York.: Academic, 1985.

105. Filonov A.B., Migas D.B., Shaposhnikov V.L., Dorozhkin N.N., Borisenko V.E., Lange H., Heinrich A. Electronic properties of semiconducting rhenium silicide // Europhys. Lett. 1999. - V. 46. - P. 376-381.

106. Migas D.B., Miglio L., Shaposhnikov V.L., Borisenko V.E. Structural, electronic and optical properties of isostructural Ru2Si3, Ru2Ge3,

107. Os2Si3 and Os2Ge3 // Phys. Status Solidi. b.- 2002. V. 231. - P. 171-180.

108. Migas D.B., Miglio L., Henrion W., Rebien M., Marabelli F., Cook B.A., Shaposhnikov V.L., Borisenko V.E. Electronic and optical properties of isostructural p-FeSi2 and OsSi2 // Phys. Rev. B. 2001. - V. 64. - N. 7. -P. 075208-075215.

109. Шаскольская М.П. Кристаллография: Учебное пособие для втузов. 2-ое изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1984. —376 с.

110. Harry M.A., Curello G., Finney M.S., Reeson K.J., Sealy B.J. Structural properties of ion beam synthesized iron-cobalt silicide // J. Phys. D: Appl. Phys. 1996. - V. 29. - P. 1822-1830.

111. Vosko S.N., Wilk L., Nusair M. Accurate spin-dependent electron liquid correlation energies for local spin density calculations // Can. J. Phys.- 1980.-V. 58.-N. 8.-P. 1200-1211.

112. Koelling D.D., Arbman G.O. Use of energy derivative of the radial solution in an augmented plane wave method: application to copper // J. Phys. F. 1975. - V. 5. - N 11. - P. 2041-2054.

113. Krakauer H., Posternak M., Freeman A.J. Linearized augmented plane- wave method for the electronic band structure of thin films // Phys. Rev. B.- 1979.-V. 19.-N. 4.-P. 1706-1719.

114. MacDonald A.H., Pickett W.E., Koelling D.D. A linearised relativistic augmented-plane-wave method utilising approximate pure spin basis functions // J. Phys. C. 1980. - V. 13. - N. 14. - P. 2675-2683.

115. Курганский С.И., Переславцева H.C. Строение валентной зоны FeSi2-1. Плотность состояний и стабильность фаз // Конденсированные среды и межфазные границы. 2001. - Т. 3. -N. 3. - С. 251-256.

116. Курганский С.И., Переславцева Н.С. Структура валентной зоны пленок дисилицидов никеля и кобальта // Перспективные материалы. — 2000.-№5.-С. 38-45.

117. Animalu А О Е 1977 Intermediate Quantum Theory of Ciystalline Solids (New Jersey, Englewood Cliffs: Prentice-Hall) 574 p.

118. Heine V, Cohen M L and Weaire D 1970 The Pseudopotential Concept (New York London: Academic Press) 557 p.

119. Регель A.P., Глазов B.M. Периодический закон и физические свойства электронных сплавов. М.: Мир, 1978. - С. 51-68.

120. Займан Дж. Принципы теории твердого тела под ред. В. Л. Бонч-Бруевича.-М.: Мир, 1966.-416 с.

121. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М.: Мир, 1979. -Т. 1.

122. Kurganskii S.I., Kharchenko M.A., Dubrovskii O.I., Bugakov A.M., Domashevskaya E.P. Theoretical X-ray emission study of high-Tc superconductor YBa2Cu307 thin films // Phys. Stat. Sol. (b). 1994. - V. 185.-N. 1.-P. 179-187.

123. Лихачев E.P., Курганский С.И. Вычисление распределения интенсивности фотоэлектронных спектров. Пленка (001) меди // Известия РАН. Серия физическая. 1997. - Т. 61, № 5. - С. 996-1001.

124. Зигбан К., Нордлинг К., Фальман А., Нордберг Р., Хамрин К., Хедман Я., Йоханссон Г., Бергмарк Т., Карлссон С., Линдгрен И., Линдберг Б. Электронная спектроскопия. Под ред. И.Б. Бобровского. — М., Мир. 1971.-493 с.

125. М.А. Блохин, И.Г. Швейцер. Рентгеноспектральный справочник. Наука. М. (1982), 376 с.

126. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya (Babushkina) E. V., Yurakov Yu. A., Rudneva I. G., Domashevskaya E. P. Electronic structure of rhenium disilicides // J. Phys.: Condens. Matter 2002. - N. 14. - P. 6833-6839.

127. Ehrenreich H., Cohen M. H. Self-Consistent Field Approach to the Many-Electron Problem // Phys. Rev. 1959. - V. 115. - N. 4. - P. 786790.

128. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. Т. I. — М.: Изд-во физико-математической литературы, 1962. - 632 е.; Т. 2. - М.: Изд-во физико-математической литературы, 1962. - 620 с.