Формирование границы раздела при послойном росте Cr, Co и Fe на Si(111) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На праеал.

Ильященко Владимир Михаилович

Формирование границы раздела при послойном росте Сг, Со н Ре на 81(111)

01,04,07- Физика кон денек рока! тога состояния

Автореферат

Диссертации иа соискание ученой степени кандидата физико-математических паук

003065717

Владивосток 2007

Работа выполнена а Институте автоматики и процессов управления ДВО РАН

Научный руководитель: доктор физико-математических наук.

профессор Плюсшш Николай Иннокентьевич

Официальные оппоненты: доктор физкко-математических наук,

профессор Юдин Виталий Витальевич

кандидат физико-математических наук, доцент Молочков Александр Валентинович

Ведущая организация: Институт материаловедения ХНЦ ДВО РАН,

г. Хабаровск

Защита состоится 13 октября 2007 г. и 10:00 на заседании диссертационного совета Д 212.056.08 при Дальневосточном государственном университете но адресу: 690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8., ДВГУ

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале №2 библиотеки Дальневосточного государственного университета по адресу: 690600, г. Владивосток, ГСП, ул. Суханова, 8.

Автореферат разослан «_» сентября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физико-математических наук

Соппа И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Рост и свойства нанослоев или сверхтонких, толщиной <1 нм, пленок немагнитных и магнитных переходных металлов на атомарно-чистой поверхности кремни с резкой границей раздела имеют фундаментальное и прикладное значение [1] В таких тонких слоях можно ожидать формирование новых тонкопленочных нанофаз и новые свойства этих пленок вследствие квантоворазмерных эффектов и модификации их электронной структуры подложкой С другой стороны, гетероструктуры на основе металлов и силицидов на кремнии расширяют функциональные возможности кремниевой микроэлектроники Они находят применение в быстродействующих КМОП-интегральных схемах, в быстродействующих и перестраиваемых по длине волны ИК - фотоприемниках, для построения спин-управяяемых транзисторов, наноэлектронных схем, а также терабитовых систем памяти с произвольной выборкой Наноструктуры на основе силицидов представляют, кроме того, интерес для приборов оптоэлектроники (светодиоды и т д) и термоэлектроники (термоэлектрические преобразователи)

Одним из путей создания наногетероструктур металл-полупроводник является молекулярно-лучевой рост Начальная стадия этого роста - это формирование затравочного слоя металла или силицида А начальная стадия формирования этого затравочного слоя - это осаждение металла на подложку кремния при низкой (обычно вблизи комнатной) или более высокой температуре Однако в процессе этого роста переходной металл перемешивается с кремнием, что влияет на структуру и состав затравочного слоя и приповерхностной области подложки Перемешивание происходит в результате реактивной диффузии и внедрения (имплантации) атомов металла в подложку Активация данных процессов происходит благодаря химическому взаимодействию атомов с подложкой кремния и их достаточно высокой кинетической энергии для проникновения внутрь приповерхностного слоя подложки кремния Тем не менее, уменьшение перемешивания и последующей реакции силицидообразования возможно, если модифицировать химическое состояние поверхности подложки, повысив тем самым барьер для диффузии и внедрения, и обеспечить низкую кинетическую энергию атомов в пучке Реализовать данные требования можно, если осаждать переходной металл при пониженной температуре металла в источнике или

сформировать на подложке соответствующую поверхностную фазу, которая создает барьер, препятствующий проникновению атомов металла в подложку

Ранее разными группами исследователей удавалось получить послойный рост переходных металлов на силицидных прослойках или на модифицированной водородом или бором поверхности кремния Однако в отсутствие силицидной или другой прослойки такой рост, с сохранением резкой границы раздела, получен не был, не была детально исследована электронная структура в монослойных покрытиях и субнанометровых пленках переходных металлов на атомарно-чистой поверхности кремния и исследована их проводимость в процессе роста Цель работы

Целью настоящей диссертационной работы было 1) получение послойного роста Сг, Со и Ие на атомарно-чистой поверхности 51(111) и 2) исследование механизма формирования, состава и электронной структуры границы раздела, а также электрических транспортных свойств полученных двумерных фаз и наноелоев

Основные задачи^. поставленные в данной работе исследование влияния параметров осаждения (температура потока, степень непрерывности потока), а также состояния поверхности (рельеф, затравочные центры, силицидная прослойка) на формирование границы раздела переходной металл - атомарно-чистая поверхность кремния, определение условий осаждения для обеспечения послойного роста на чистой поверхности кремния, исследование пространственной электронной структуры и проводимости двумерных покрытий и сверхтонких пленок переходных металлов на кремнии в процессе их роста

Методы исследования. Все эксперименты проводились "ш-эии" в сверхвысоковакуумной камере с базовым давлением 10 9 Торр Для выполнения работы использовали методы электронной Оже-спектроскопии (ЭОС), спектроскопии характеристических потерь энергии электронами (СХПЭЭ), дифракции медленных электронов (ДМЭ) и четырехзондовые измерения проводимости Научная новизна

1 На основе исследования механизма роста в зависимости от условий осаждения (температура потока, степень непрерывности потка) впервые был разработан метод послойного роста Сг, Со и Ре на 81(111) для получения резкой границы раздела между переходным металлом и подложкой кремния Показано, что уменьшение кинетической

энергии атомов в пучке позволяет в значительной степени уменьшить внедрение и силицидообразование и тем самым реализовать рост практически чистого переходного металла на кремнии Впервые была получена пленка переходного (Сг) и магнитного переходного металла (Яе, Со), а также его силицида (Ре81) на кремнии без прослойки и с толщиной, изменяющейся от монослоя до десятка монослоев

2 Впервые были исследованы электронная плотность пленок Сг, Со и Ре субнанометровых толщин при их послойном росте на кремнии Показано, что в диапазоне толщин 0-2 А в пленке Со на 81(111) и подповерхностной области подложки 81(111), имеет место уменьшение и соответственно увеличение концентрации электронов, связанное с их перераспределением на границе раздела

3 Впервые была исследована проводимость пленок Со субнанометровых толщин при их послойном росте на кремнии Обнаружен квантово-размерный тип поведения зависимости проводимости от толщины после 1-го монослоя

4 Было впервые показано, что отклонение от послойного механизма роста пленки Со на 81(111) при модификации поверхности 81(111) проявляется как в зависимости электронной плотности в системе пленка-подложка, так и в зависимости ее проводимости от толщины

Практическая ценность

Полученные в настоящей работе экспериментальные результаты дают сведения об оптимальных условиях формирования резкой границы раздела в нанослоях переходных металлов на 81(111) Найдены параметры импульсного источника, условия осаждения и состояние поверхности, определяющие последующий механизм роста Сг, Со и Ре на 81(111) Разработанная методика выращивания сверхтонких нанослоев переходных металлов на кремнии может быть положена в основу технологии создания приборов наноэлектроники

На защиту выносятся следующие научные положения

1 Уменьшение кинетической энергии пучка способствует послойному росту Сг, Со и Ре на 81(111) и формированию резкой границы раздела, а увеличение -формированию силицида

2 Обнаружено перераспределение плотности валентных электронов из пленки Со в подложку 81(111) в процессе ее послойного роста в приповерхностной области подложки наблюдалась повышенная концентрация валентных

электронов по сравнению с объемным Si, а в пленке Со, толщиной 2-3 Â, -пониженная концентрация по сравнению с объемным Со

3 Изменение состояния поверхности подложки изменяет характер распределения электронной плотности на границе раздела, механизм роста Со на Si(l 11) и зависимость сопротивления от толщины, которая коррелирует с механизмом роста

4 Зависимость удельного сопротивления от толщины в случае послойного роста имеет экпоненциально-подобный спадающий характер в области толщин равных одной - двум длинам волны Де Бройля

Личный вклад автора в диссертационную работу заключается в активном участии в постановке задач и определении способов их решения, в организации и проведении экспериментов, в анализе и интерпретации полученных результатов

Работы проводились в тесном взаимодействии с соавторами, которые не возражают против использования в диссертации полученных совместно результатов

Публикации Основные результаты, вошедшие в диссертацию, изложены в 7-и статьях в научных журналах и сборниках, а также докладывались и обсуждались на II Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Высокие интеллектуальные технологии развития профессионального образования и науки" 25-28 апреля 2000 г г Владивосток ВГУЭС, III Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научный потенциал вузов - на развитие производительных сил приморского края" 3-13 апреля 2001 г г Владивосток ВГУЭС, осенней школе "Diffusion and Reactions at Solid-Sohd interfaces" г Халле, Германия 2001 г , III Региональной научной конференции "Физика фундаментальные и прикладные исследования, образование" 27-29 мая 2002 г Благовещенск АмГУ, VI Региональной конференции студентов аспирантов и молодых ученых по физике полупроводников, диэлектриков и магнитных материалов 2-3 декабря 2002 г Владивосток ИАПУ ДВО РАН, The Fifth Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces, September 15-20, 2002, Vladivostok, Russia, V Региональной научной конференции "Физика фундаментальные и прикладные исследования, образование" 2-4 октября 2003 г Владивосток ИАПУ ДВО РАН, VIII Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых,

диэлектрических и магнитных материалов "ПДММ-2004", 17-19 мая, 2004, VI Международная очно-заочная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых исследователей "Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России", 19-20 мая, 2004, The Sixth Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces "JRSSS-6", October 10-17, 2004, Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике, 18-19 ноября, 2004 Владивосток, ISSS-4, November 14-17, 2005, Saitama, Japan, Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике, 13-15 декабря, 2005 Владивосток

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы Общий объем диссертации составляет 110 страниц, включает 39 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 116 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, формулируется цель работы и ее задачи, приведены основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность работы

В первой главе представлен литературный обзор по данным формирования границы раздела в системе переходной металл (Cr, Со, Fe) - Si(l 11), а также по данным электрофизических измерений структур на основе данных материалов Как следует из [2] при низких скоростях осаждения OOlA/сек), рост сверхтонких пленок Сг на Si(lll) при КТ связан с перемешиванием и формированием некоторой силицидной фазы на границе раздела При осаждении с более высокими скоростями (0,05 - 0,08 А/сек) формируется фаза Сг в диапазоне толщин 0,5-2 М С , а при толщинах 3, 8-22 и > 36 М С - фазы, подобные по спектрам фотоэлектронной спектроскопии, соответственно, CrSb, CrSi и Сг [3,4] При осаждении со скоростями осаждения (>0 1 А/сек) реакция перемешивания частично заблокирована и активируется только после критической толщины [5] Схожее поведение наблюдается и в системе Si-Co Формирование силицидной фазы, подобной CoSi2, происходит при покрытиях кобальта 2-3 А [6], в то время как при 4 и 6 А происходит формирование, соответственно CoSi и Co2Si [7] При этом, как следует из данных работы [8], данный механизм роста слабее зависит от скорости осаждения до 3 МС, и сильнее - после 3 5 МС Осаждение же

5

кобальта на Si(100) при КТ также приводит к реакции, как и при осаждении на поверхность (111) [9,10] Но на ранних стадиях конденсации кобальта на Si(100) при КТ, на поверхности Si формируется слой подобный CoSi2 Осаждение Fe на Si(l 11) при КТ также сопровождается реакцией и формированием силицида, чья структура меняется с толщиной Этот процесс зависит от условий осаждения В некоторых случаях [11, 12-14] наблюдался рост FeSi - подобной фазы вплоть до 3 А Затем, до 10 А, имел место рост островков эпитаксиального железа После этого, при толщине 30 А, пленка становилась сплошной [11, 12-17] Осаждение железа на Si(100) при комнатной температуре [18] приводит к послойному механизму роста, однако по данным рентгеновской спектроскопии по составу выращенная пленка - это силицид железа со стехиометрией FeSi2 В случае пассивирования поверхности Si(lll) водородом [25] при толщине покрытия железа 1-2 МС на границе раздела формируется FeSi2 С возрастанием покрытия Fe формируются фазы FeSi и фаза обогащенная железом При этом, границы раздела Fe/Si(l 11), Fe/Si(001) и Fe/Si(l 11) - пассивированная водородом, оказались реактивными при комнатной температуре Структура, сформированная на границе раздела идентична во всех случаях По данным исследования электрических свойств переходных металлов на кремнии наблюдалось различное поведение сопротивления с ростом толщины покрытия обусловленное формированием и ростом силицида и, затем, металла Для системы Cr/Si, наблюдали увеличение сопротивления с увеличением толщины вплоть до 0 3 нм, и затем его уменьшение [19,20], данный факт был связан с формированием силицидной фазы Si(l 1 l)-[(V3xV3)/30°]-Cr при 0 3 нм При этом металлическая проводимость в данной системе наблюдалась лишь после 2 4 нм осажденного металла Проводимость по адсорбированному слою железа, осажденного на Si(lll), начиналась после 3-х МС [21, 22] В целом спадающий характер зависимости сопротивления силицида (CoSi2) от толщины наблюдался и в системе Co/Si данный факт связывают с квантово-размерным эффектом [23, 24] Однако, как видно из обзора, послойный рост переходного металла на чистом кремнии не был получен, а электронная структура, а также проводимость сверхтонких пленок переходных металлов на кремнии без силицидной прослойки при монослойных и субнанометровых толщинах и в процессе роста не была исследована

Вторая глава посвящена описанию экспериментальной установки и методики проведения экспериментов Эксперименты были выполнены в сверхвысоковакуумной

камере, с базовым давлением 10"4 Topp. Камера была оснащена анализатором вторичных электронов для Оже-епектрос копии и спектроскопии ХПЭЭ, эф фу знойным, спиральным п лез ¡точными мз&пекулярн о-лучевыми источниками металле», кварцевым датчиком толщины и прижимной зондовОй головкой для исследования проводимости. Импульсное осаждение металлов проводилось с помощью электронной схемы управления, что позволяло точно дозировать количество напыляемого на образец металла и тем самым провести более детальное исследование начальных стадий роста. Все эксперименты проводились при комнатной температуре подложки.

Рис. 1, Схематическое изображение конфигурации передачи мощности от ленточного источника к подложке.

Так как одной из возможных причин перемешивания является взаимодиффузия, активированная температурой подложки, необходимо было точно установить, в какой степени данный параметр ш-рает роль в формировании границы раздела. А так как возможный косвенны5*1 нагрев подложки производился только источником металла, то необходимо было рассчитать степень косвенного нагрева этим источником в процессе напыления. Для каждого режима осаждения была известна мощность источника тока. Но так как не вся мощность идет на пагрсв образца, а только часть, необходимо было рассчитать коэффициент передачи мощности.

Зная расстояние от источника до образца, площади источника и образца, был рассчитан коэффициент передачи мощности:

С

и. и >-«. и

^ __ -а'о_ -а2о__(1)

где левая и правая части уравнения, соответственно - коэффициенты для продольной и поперечной координат

Умножая полученный коэффициент на мощность источника для соответствующих значений температур, получили мощность нагрева подложки

Далее, для оценки максимальной температуры образца при импульсном нагреве, получили зависимость температуры образца от времени нагрева постоянной мощностью (импульсом мощности прямоугольной формы) Но поскольку напыление, а соответственно и нагрев образца осуществлялись импульсами сложной формы, то для каждого импульса была рассчитана эффективная длительность прямоугольного импульса Для импульса с передним фронтом 1 секунда и амплитудой 70% от стационарной длительность эффективного импульса составила 0,35 секунд Результаты расчетов представлены в таблице 1

Таблица 1

Температура источника, °С Ток через источник, А Мощность излучения источника, Ватт Мощность нагрева подложки, Ватт Длительность фронта и эффективного (в скобках) импульса, сек Температура подложки 81, °С

Ре - \У спираль 1100 55 72 5 0 026 60 (59 4) 35

Сг, Со, Ре-Та лента 1450 30 187 1 7 1 (0 4) 55

1490 31 197 5 1 8 2 (1 4) 150

1550 32 211 1 9 2-6 (1 4-5 4) 160-206

1900 45 406 36 3 (2 4) 367

"Ех-впи" проводимость пленок (см таблицу 2) измеряли методом Ван-дер-Пау на мезоструктурах типа листа клевера "1п-51Ш" проводимость пленок кобальта на кремнии (см рис 3 и рис 4 (б)) измеряли четырехзондовым методом с помощью разработанной для этой цели электронной схемы

В последнем случае сопротивление пленок рассчитывалось по известной формуле

V 2я

Р5=ТТ-г (2)

/ 1п2

Третья глава посвящена исследованию влияния параметров осаждения на формирование границы раздела переходный металл-кремний, а также - определению условий осаждения для обеспечения послойного роста на чистой поверхности кремния

Изучали зависимость механизма роста от условий роста и параметров осаждения Варьировали степень непрерывности осаждения и температуру источника Для этого получение пленок металлов в экспериментах осуществлялось путем однократного и многократного осаждения При однократном осаждении каждая новая порция осаждалась на очищенный образец, в то время как при многократном осаждении каждая новая порция металла осаждалась на уже осажденную порцию К тому же, осаждение металлов проводилось при различных температурах и времени нагрева источников

В процессе многократного осаждения кобальта на 81(111) выяснили, что лучшие результаты получаются при уменьшении, как температуры, так и длительности импульса нагрева источника, соответственно, 1490°С и 2 секунды При этом имели место две стадии роста кобальта на 81(111) На первой - послойный рост с некоторой сегрегацией кремния, на второй - рост кобальта с растворением сегрегированного кремния Такая же картина наблюдалась и при осаждении хрома на 81(111) Уменьшение температуры и длительности импульса нагрева Та ленты, соответственно, с 1900°С до 1450°С и с 3 секунд до 1 секунды, привело к послойному росту хрома во всем диапазоне толщин с незначительной агломерацией хрома при толщинах пленки более 4 А

Таким образом, помимо формирования прослоек и скорости осаждения на механизм формирования нанослоев переходных металлов на кремнии существенно влияет температура и непрерывность испарения металла, а также время косвенного нагрева подложки кремния Поэтому для послойного роста кобальта, хрома и железа на кремнии без силицидной прослойки был выбран минимальный нагрев источника до

температур, достаточных для быстрого испарения, и нагрев в течении минимально возможного времени

0,2 0,4 0,6 0,8 Толщина пленки Ре, нм

Рис 2 Зависимости интенсивности оже-пиков (заштрихованные точки) и Ре (пустые точки) от толщины, соответственно, для первого (квадратики) и второго (кружки) экспериментов Пунктирной и сплошной кривыми показаны теоретические кривые для послойного роста Бе (кривые 1 и 4) и Ре8) (кривые 2 и 3), соответственно Кривые 1 и 4 смещены вправо, в соответствии с началом роста с 0,05 пт

В случае железа на 81(111) (см рис 2) осаждение с температурой источника в 1100°С (первый эксперимент) приводило к послойному росту пленки железа В то время как осаждение с температурой источника в 1450°С (второй эксперимент) приводило не просто к росту силицидной смеси, а к послойному росту моносилицида железа Такой переход от послойного роста железа к послойному росту силицида железа показывает влияние теплового потока, подводимого атомарным пучком к подложке При малой температуре источника и атомов - 1100°С, несмотря на малую скорость осаждения -0,1 А/мин, атомы железа не диффундируют через поверхностный энергетический барьер и не проникают внутрь решетки кремния, а просто отдают свою энергию в объем решетки до прихода соседнего атома Это приводит к тому, что они находятся на

поверхности в некотором слабо возбужденном состоянии и тем самым обеспечивают рост аморфной пленки железа

При температуре источника 1450°С атомы железа осаждаются с более высокой кинетической энергией, которая обеспечивает части атомов возможность проникновения в объем решетки кремния Оставшаяся часть атомов рассеивается на поверхностном барьере и переходит в сильно возбужденное адсорбированное состояние на поверхности При этом поверхностный энергетический барьер с проникновением атомов внутрь решетки понижается, что дополнительно способствует проникновению в нее осаждаемых атомов Кроме того, за счет высокой скорости осаждения тепловые фронты от атомов могут накладываться друг на друга, и приповерхностный слой решетки может нагреваться Результат этого - высокая диффузионная подвижность атомов в приповерхностном слое решетки, что способствует проникновению атомов в объем решетки

Измерения электрических свойств полученных пленок Сг (толщиной 3,3 А, 4,2 А и 10 А) и Со (толщиной 10 и 30 А) производились "ех-вии" Измерения проводились в квадратной конфигурации во всех возможных конфигурациях приложенного к зондам тока Измерения повторялись в каждой конфигурации 4-5 раз и затем усреднялись с определением средней ошибки измерений Результаты измерений приведены в таблице 2

Таблица 2

Пленка или вещество Тип подложки кремния а, А Я/п, Ом

Со (111)1х1-Со 10 217

Со (111)7x7 10 918

Со (100)2x1 30 470

Сг (111)7x7 33 599

Сг (111)7х7-Сг 42 938

Сг 81(111)7x7 10 751

81(111) 3500 150

Из результатов измерений следует, что в каждом эксперименте осаждение проводилось при различных условиях роста и то, что проводимость нанослоев была различна означает, что структура, состав и морфология этих нанослоев были различны для различных условий роста Кроме того, из-за значительной площади контакта при

11

данных измерениях не исключена утечка в подложку Поэтому была поставлена задача исследования проводимости пленок "т-в^и", зондовым методом и на одной подложке

Четвертая глава посвящена исследованию электронной структуры и транспорта в процессе послойного роста кобальта на 81(111)

Осаждение пленок Со в данном эксперименте проводилось многократно, при температуре ленты Т= 1450°С, длительности импульса нагрева ленты 1 секунда и порциями со средним количеством Со в каждой порции - 0 07 А

0 5 10 15 20 25 30 Толщина пленки Со, А

10 15 20 25 Энергия потерь, эВ

Рис 3 отношения интенсивностей Оже-пиков кремния (1) и кобальта (2) к Оже-пику чистого кремния в зависимости от толщины - а) (Квадратиками и треугольниками представлены экспериментальные данные, линиями - кривые, рассчитанные для модели послойного роста и пунктиром - в модели послойного роста с сегрегацией и растворением 0,3 А 80, спектры ХПЭЭ пленок Со на Б1(111) - б)

Как можно видеть из зависимостей отношения интенсивностей Оже-пиков кремния и кобальта к Оже-пику чистого кремния на рис 3 (а), экспериментальные зависимости интенсивностей оже-пиков 81 и Со от толщины близки к кривым для послойного роста (сплошная линия) Однако лучше всего они описывались кривыми,

12

рассчитанными для модели послойного роста с сегрегацией и растворением 0,3 А Б: (пунктир)

На основании этого расчета был предложен следующий механизм формирования границы раздела На первом этапе (с! = 0-2 А) происходил послойный рост Со, на втором этапе (с1 = 2-4 А) - сегрегация 81 (~ 0,3 А) на пленке Со, а на третьем этапе (с1 = 4-28 А) - растворение сегрегированного 81 в растущей пленке Со

На спектрах ХПЭЭ, рис 3 (б), виден сдвиг объемного плазмонного пика потерь энергии 17 эВ в диапазоне толщин 0 - 1 А Так как ширина пика почти не меняется в этом диапазоне толщин, то можно говорить о наличии одного пика, а именно, - от интерфейсного слоя 81 Быстрый рост ширины пика, начиная с 1 А, отражает формирование второго пика от электронной плазмы пленки Со Стабилизация интенсивности и энергии объемного плазмонного пика потерь происходит примерно при толщине 2 5 А, которая соответствует глубине зондирования ХПЭЭ для энергии первичных электронов 300 эВ Это свидетельствует, что при этих толщинах мы видим только пленку металла в спектрах ХПЭЭ Значительно меньшее, чем для объемного кобальта (25,5 эВ - [4]) значение энергии объемного плазмонного пика потерь (19 6 эВ) в двумерной пленке металла, при толщине около 2 А, показывает, что концентрация валентных (1-электронов в пленке значительно меньше, чем в объемном Со Об этом же говорит быстрое увеличение и дальнейшая стабилизация поверхностно-интерфейсного плазмонного пика потерь энергии, который связан с взаимодействием (спариванием) между поверхностным плазмоном пленки Со и интерфейсным плазмоном кремния

Увеличение и уменьшение концентрации валентных электронов, соответственно, в интерфейсной области подложки и в тонком слое пленки - это результат взаимопроникновения и гибридизации (¿-состояний металла с р-состояниями подложки 81 на границе раздела В результате этого взаимопроникновения происходило перераспределение валентных электронов, и ступенчатый разрыв концентрации валентных электронов на границе раздела сменялся на плавный градиент

Измерения проводимости Со на 81(111) проводились "т-вЦи" с помощью 4-х зондового метода с квадратной конфигурацией расположения зондов Зонды были прижаты к образцу на все время проведения эксперимента

22000 -

6000

Толщина пленки, А

Рис 4 Зависимость сопротивления пленки кобальта от толщины

Быстрое уменьшение сопротивления пленки при <1 = 0-1 А на рис 4 происходит

благодаря уменьшению степени ее перколяции при монослойном покрытии, а

дальнейшее уменьшение сопротивления при <3 = 1 -3 А - благодаря формированию 2-х и

3-х монослойной фазы кобальта Увеличение сопротивления после 3-х А очевидно

вызвано увеличением сопротивления контакта между зондами и пленкой из-за

изменения структурно-фазового состояния пленки в области контакта

Пятая глава посвящена исследованию влияния различного состояния

поверхности 81(111), после ее модификации, на механизм роста и проводимость

нанослоев кобальта на 81(111), полученных методом многократного осаждения

С этой целью на одном образце было проведено три эксперимента по росту Со на

81(111) (при прочих равных условиях остаточная атмосфера и тд) Эксперименты

проводились при трех, полученных последовательно, различных состояниях

поверхности 81(111), те на чистой поверхности, на поверхности 81(111) после роста

пленки Со с (1= 9А с последующим высокотемпературным нагревом при Т=1250°С

(высокотемпературная фаза - ВТФ) и на низкотемпературной силицидной фазе Со

(НТФ), полученной при с1Со = 9А и Т = 600°С на вновь очищенной

14

высокотемпературным нагревом поверхности 81(111) Основные параметры осаждения были одинаковые начальная температура подложки - комнатная, температура источника - 1450°С Максимальная температура косвенного нагрева подложки не превышала 55°С

Из полученных данных ОЭС и СХПЭЭ следовало, что различные состояния поверхности приводят к различным механизмам роста пленок и к различным изменениям в ее электронной и атомной структуре Спектры ХПЭЭ показывали, что в первом эксперименте, в отличии от двух других, до 2-х А концентрация валентных электронов, в пределах глубины зондирования росла, как и при послойном росте кобальта, который был представлен выше Вместе с тем, во втором и третьем экспериментах до 2-х А концентрация валентных электронов в пределах глубины зондирования менялась слабо С увеличением толщины пленки концентрация электронов в 1-ом эксперименте быстрее всего достигала значения кобальта, в отличие от двух других экспериментов, где она достигала величины, соответственно, Со81 и промежуточной между Со81 и Со

Зависимости интенсивности оже-пика от толщины (рис 5 а) показывают, что до толщины 1 А рост Со несколько различался он был близок к послойному, но во 2-м и 3-м эксперименте - характеризовался отклонением от послойного роста При толщине больше 1 А зависимости интенсивности оже-пика от толщины и поведение пиков в СХПЭЭ соответствуют трем различным случаям В первом случае рост Со был близок к послойному росту, во втором - близок к образованию и латеральному росту островков силицида, а в третьем - к послойному росту Со с последующим образованием силицида

На зависимости удельного сопротивления пленок кобальта от толщины, рис 5 б, для осаждения кобальта на чистую поверхность кремниевой подложки наблюдается общий экспоненциально-подобный спад сопротивления при увеличении толщины покрытия Кроме того, из графиков на рис 5 б видно, что сопротивление пленки кобальта на чистой поверхности 81(111) имеет наиболее высокое начальное значение около нулевой толщины и, затем, при максимальной толщине - наименьшее значение Для случаев осаждения кобальта на остальные поверхности кривые имеют более низкое начальное значение сопротивления, затем быстрый подъем при покрытиях до 1-го А и, затем более высокое, но разное сопротивление при максимальной толщине

0 1 2 3 4 5 6 7 Толщина пленки Со, Е

1 2 3 4 5 6 7 Толщина, А

Рис 5 Зависимости отношений интенсивностей Оже-пиков от толщины для осаждения кобальта на 81(111), высокотемпературную (ВТФ) и низкотемпературную (НТФ) фазы (а), а также зависимости от толщины удельного сопротивления пленок кобальта для перечисленных выше случаев осаждения кобальта на 81(111) (б)

Для осаждения кобальта на ВТФ - модифицированную подложку после быстрого роста видна стабилизация удельного сопротивления при 0,3 - 1,5 А, затем снова быстрый рост до 3,5 А и, затем - спад

Для осаждения кобальта на НТФ после роста удельного сопротивления до 1 А происходит быстрый спад сопротивления до 3,5 А и, затем - медленный спад

Такое поведение после 1-го А коррелирует в случае ВТФ - с двухстадийным образованием островков силицида и их латеральным ростом, а в случае НТФ - с образованием островков металла и их латеральным ростом с последующим силицидообразованием

В случае чистой поверхности Si(l 11) экспоненциально-подобный спад удельного сопротивления при d= 1-8,5 Á связан с квантово-размерными эффектами в пленке и возможно с изменением ее структурно-фазового состояния

Величина удельного сопротивления при d=0 не имеет физического смысла

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Методами ЭОС и ХПЭЭ показано влияние параметров осаждения на изменение механизма роста нанослоев Сг, Со и Fe на кремнии Показано, что наряду с увеличением скорости осаждения и формированием прослойки, уменьшение кинетической энергии пучка, прерывистое осаждение и уменьшение косвенного нагрева подложки способствуют послойному росту Сг, Со и Fe

2 Получен послойный рост нанослоев Со, Сг, Fe и FeSi на кремнии и измерены величины сопротивления мезоструктур из нанослоев Со и Сг Показано, что послойный рост Сг и Со на Si(lll) для ленточного источника реализуется при длительности импульса нагрева Та ленты, равной 1 сек, и при температуре ее нагрева в 1450 °С, а послойный рост Fe в случае W спирали реализуется при длительности нагрева спирали равной 60 сек, и при температуре ее нагрева в 1100 °С

3 В двумерной системе Co-Si(lll) определены изменения в электронной плотности с толщиной Со и с изменением состояния подложки Si(lll) Обнаружено перераспределение плотности валентных электронов из пленки Со в подложку Si(l 11) в приповерхностной области подложки наблюдалась повышенная концентрация валентных электронов по сравнению с объемным Si, а в пленке Со (толщиной <3 Á), -пониженная концентрация электронов по сравнению с объемным Со

4 Определен характер изменения проводимости с толщиной и с изменением состояния подложки в двумерной системе Co-Si(lll) Показано влияние состояния поверхности подложки после ее модификации на механизм роста Со на Si(lll) и влияние механизма роста на зависимость сопротивления от толщины В случае послойного роста последняя имела экспоненциально-подобный, спадающий характер в диапазоне квантоворазмерных толщин (одна - две длины волны Де Бройля)

Основные результаты диссертации опубликованы в работах

1 N I Plusnm, А Р Milemn, V М Il'yashenko, V G Lifshits, Elevated Rate Growth of Nanolayers of Cr and CrSi2 on Si(l 11)// Phys Low-Dim Struct, N9/10, 129 (2002)

2 N I Plusnm, V M, Il'yashenko, A P Milemn, The growth and conductivity of transition metal nanolayers on silicon//Phys Low-Dim Struct (2002) Vo 11-12 No Pt p 3948

3 N I Plusnm, V M Il'yashenko, A P Milemn, The growth and conductivity of transition metals nanolayers on silicon obtained by pulse redeposition from Та ribbon// Proceedings of the Fifth Russian-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces, Vladivostok, Russia, ¡5-20 September 2002 Vladivostok IACPRAS, 2002

4 N I Plusnm, VM Il'yashenko, S A Kitan', S VKrylov, M VBashkov Formation of Co monolayers on Si(lll) Growth Mechanisms, Electronic Structure and Transport Abstr of ISSS-4 November 14-17 (2005) Saitama, Japan

5 VM Il'yashenko, S A Kitan', S VKrylov, NI Plusnm Formation of Fe and FeSi nano-heterostructures on Si(lll) Phys Low-Dim Struct,Vol 2p 42-46(2006)

6 N I Plusnm, VM Il'yashenko, S A Kitan', S VKrylov Formation of Co ultrathin films on Si(lll) Growth mechanisms, electronic structure and transport// Applied Surface Sciemce 253 (2007) 7225-7229

7 НИ Плюснин, В M Ильященко, С В Крылов, С А Китань Влияние мощности переносимой атомарным пучком, на формирование границы раздела Fe/Si(l 11)7x7// Письма в ЖТФ (2007) Том 33 Вып И 79-85

Список цитируемой литературы

1 В Hemnch, Ultrathm Magnetic Structures II Measurement Techniques and Novel Magnetic Properties/ Edited by J А С Bland -Berlm-Paris-Tokyo-Hong-Kong-Barcelona-Budapest Springer-Verlag, 1994 -350p

2 Плюснин H И , Галкин H Г , Каменев А Н, Лифшиц В Г, Лобачев С А Атомное перемешивание на границе раздела Si-Cr и начальные стадии эпитаксии CrSi2// Поверхность 9 (1989) стр 55-61

3 Oura К , Okada S , and Hanava Т Procedmgs of VIII International Vacuum Congress Tnenn Meeting of International Union Of Vacuum Science, Technology and Applications, Cannes, 22-26 September, Vol 1 France, September, 1980 - Paris, 1980, - P 181

4 P Wetzel, С Pirn, J С Peruchetti, D Bolmont, and G Gewmner, Solid State Commun 65, 1217 (1988)

5 Лифшиц В Г, Плюснин Н И Электронное взаимодействие и силицидообразование в системе Cr-Si(l 11) на начальной стадии роста// Поверхность 9 (1984) стр 78-84

6 J Y Veuillen, Т Т A Nguyen, and R Cinti, M De Crescenzi and J Derrien Co/Si(lll) interface investigated by bremsstrahlung isochromat spectroscopy and x-ray-mduced photoemission spectroscopy//Phys Rev В -1989-V 39 N 11-P 8015-8017

7 M De Crescenzi and J Derrien, E Chainet and К Orumchain Core-level electron-energy-loss spectroscopy as a local probe for the electronic structure of the Co/Si(lll) interface//Phys Rev В -1989 - V 39 N 8-P 5520-5523

8 N I Plusmn, A P Milemn, D P Prihod'ko Formation of the Co/Si(lll)7x7 interface AES- and EELS-study// Applied Surface Science 166 (2000) 125-129

9 E Dolbak, В Z Olshanetsky, and S A Teys Initial Stages of Co Silicides Growth on Si Surface Structures//Phys Low-Dim Struct, 3/4 (1997) pp 113-126

10 J M Gallego, R Miranda, S Molodtsov, С Laubschat and G Kamdl Growth of cobalt and cobalt disilicide on Si(100)// Surface Science 239 (1990) 203-212

11 De Crescenzi M , Gaggiotti G , Motta N , Patella F, Balzarotti A Bremsstrahlung-lsochromat-spectroscopy and x-ray-photoelectron- spectroscopy investigation of the electronic structure of $\beta-$FeSi$_2$ and Fe/Si(l 11) interface// Phys Rev В (1990) Vo 42 No 9 Pt p 5871 -5874

12 X Wailart, H S Zeng, J P Nys, G Dalmai Appl Surf Sci, 56/58 (1992) 427

13 H S Zeng, X Wailart, J P Nys, G Dalmai, p Fnedel Phys Rev В , 44 (1991) 13811

14 N Chenef, R С Cinti, M Crescenzi, J Derrien, T A Nguyen Tan, J Y Veuillen Appl Surf Sci ,41/42 (1989) 241

15 Li В -Q , Ji M -R , Wu J -R Photoemission studies of chemical bonding and electronic states at the Fe/Si interface// J Appl Phys (1990) Vo 68 No 3 Pt p 1099 -1103

16 Scannci F, Lagomarsmo S , Giannini С , Savelli G , Castrucci P , Rodia A , Scopa L Solid phase epitaxy and characterization of FeSi$_2$ layers on Si(lll)// Appl Surf Sci (1992) Vo 56-58 No Pt p 444 - 448

17 Derrien J , Chevner J , Le Thanh V , Mahan J E Semiconducting silicide-sihcon heterostructures growth, properties and applications//Appl Surf Sci (1992) Vo 56-58 No Pt

р 382-393

18 К Ruhrnschopf, D Borgmann, G Wedler Growth of Fe on Si(100) at room temperature and formation of iron silicide // Thm Solid Films 280 (1996) 171-177

19 N G Galkin, A V Konchenko, D L Goroshko, A M Maslov, S V Vavanova, S I Kosikov Electronic structure, conductivity and carrier mobility in very thm epitaxial CrSi(lll) layers with Si(l ll)V3xV3/30 LEED pattern// Applied Surface Science 166 (2000) 113-118

20 N G Galkin, D L Goroshko, A V Konchenko, V A Ivanov and A S Gouralmk In situ Hall measurements of macroscopic electrical properties of chromium-covered Si(lll) surfaces// Surface Review and Letters, Vol 6, No 1 (1999) 7-12

21 Y Hasegawa, I-W Luo, Ph Avouns, "Electronic properties of nanometer-size metal-semiconductor point contacts studied by STM", Appl Surf Sci 76/77, pp 347-352, 1994

22 H Г Галкин, Д JI Горошко, А В Конченко, Е С Захарова, С Ц Кривощапов Эффект Холла в субмонослойных системах Fe на Si(lll) п- и р-типа проводимости// Физика и техника полупроводников, 2000 том 34, вып 7, 827-830

23 J Henz, J Hugi, M Ospelt, H von Kanel Fabrication and electrical properties of ultrathin CoSi2/Si heterostructures// Surface Science 228 (1990) 9-12

24 J Henz, J Hugi, N Onda, H von Kanel Electrical measurements on ultra-thm C0S12/S1 heterostructures// Helv Phys Acta (1989) Vo 62 No 6-7 Pt p 868 - 869

25 M Fanciulli, S Degroote, et al Investigation of the Fe/Si interface and its phase transformations // Surface Science 377-379 (1997) 529-533

Илья шеи ко Владимир Михаилович

Формирование границы раздела при послойном росте Сг, Со и Fe на Si(lll)

Специальность 01.04.07 Физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математнчсских наук

Подписано к печати 03.09.2007 г. Печать офсетная. Формат 60x40/16. Ьумага офсетная. Усл. п. л. 1,5- Уч.-изд. л. 1,27. Тираж 100 экз. Заказ 117

Отпечатано в типографии ФГУП Издательство «Дальнаука» ДВО РЛ] 1. 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 7

Изд. лицензия ИД № 05457 от 01.08.2001 г.

Введение

1. Исследование механизма роста и свойств тонких пленок переходных металлов на кремнии (Литературный обзор)

1.1. Рост, структура и морфология нанослоев Со, Сг и Fe на кремнии

1.2. Электрофизические характеристики нанослоев переходных металлов на кремнии

2. Экспериментальное оборудование и методы исследования

2.1. Экспериментальная установка

2.2. Подготовка подложек и образцов

2.3. Методика осаждения металлов

2.4. Оценка температуры косвенного нагрева образца от источника металла

2.5. Оже- электронная спектроскопия, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов и дифракция медленных электронов

2.6. Электрофизические измерения

3. Исследование влияния условий роста на формирование границы

раздела

3.1. Рост кобальта на Si(l 11)

3.2. Рост хрома на Si(111)

3.3. "Ex situ" измерения электрофизических свойств гетеросистем кобальт/Si(111) и хром/Si(111)

3.4. Рост железа на Si(lll)

4. Послойный рост кобальта на Si(lll): электронная структура и транспорт

4.1. Данные ЭОС: изменение состава пленки в процессе послойного роста.

4.2. Спектры ХПЭЭ и электронное распределение в пленках 83 кобальта на Si(lll).

4.3. "In situ" исследование проводимости в пленках кобальта

HaSi(lll)

5. Исследование влияния модификации состояния поверхности

Si(lll) на механизм роста нанослоев кобальта

5.1. Зависимости интенсивности Оже-пиков от толщины

5.2. Электронные Оже-спектры

5.3. Спектры характеристических потерь энергии электронов

5.4. Зависимость проводимости от толщины 93 Заключение 98 Список литературы

Выбор переходных и магнитных металлов и их силицидов, как потенциальных материалов наноэлектроники, спинтроники и оптоэлектроники, обусловлен их стабильностью, способностью расти на кремнии с небольшим рассогласованием решеток, а также их металлическими, магнитными и полупроводниковыми свойствами. Рост и свойства нанослоев или сверхтонких, толщиной <1 нм, пленок немагнитных и магнитных переходных металлов на атомарно-чистой поверхности кремни с резкой границей раздела имеют фундаментальное и прикладное значение [5]. В таких тонких слоях можно ожидать формирование новых тонкопленочных нанофаз и новые свойства этих пленок вследствие квантоворазмерных эффектов и модификации их электронной структуры подложкой. С другой стороны, гетероструктуры на основе металлов и силицидов на кремнии расширяют функциональные возможности кремниевой микроэлектроники. Они находят применение в быстродействующих КМОП-интегральных схемах, в быстродействующих и перестраиваемых по длине волны ИК - фотоприемниках, для построения спин-управляемых транзисторов, наноэлектронных схем, а также терабитовых систем памяти с произвольной выборкой. Наноструктуры на основе силицидов представляют, кроме того, интерес для приборов оптоэлектроники (светодиоды и т.д.) и термоэлектроники (термоэлектрические преобразователи).

В последнее время этому направлению уделяется значительное внимание во всех ведущих мировых центрах по наноэлектронике и физике наноструктур, поскольку использование в дополнение к заряду еще и спина электрона делает информационные системы значительно более универсальными и мощными. В частности на приборах спинтроники предполагается построение квантовых компьютеров.

Одним из путей создания таких наноструктур является самоорганизующийся молекулярно-лучевой рост упорядоченных ансамблей объектов наноразмерной толщины (наноточек, нанопроволок) переходных магнитных металлов на наноструктурированной подложке кремния. Самоорганизация происходит вследствие селективного зарождения на упорядоченных центрах (ступени, элементы ячеек сверхструктурно-реконструированной поверхности, искусственно-созданный рельеф), а также под влиянием упругих напряжений в подложке и в самих нанообъектах. При этом для переходных металлов на кремнии определяющее значение имеет кинетика роста, так различное термодинамическое равновесное состояние реализуется при соответствующем составе и толщине покрытия. Последние зависят от конкуренции ряда кинетических параметров осаждения (скорость поверхностной диффузии, скорость агломерации, скорость зарождения и т.д.) со скоростью диффузии в подложку и реакцией перемешивания, которая для переходных металлов имеет существенное значение [6]. Причинами перемешивания являются взаимная диффузия, активированная реакцией между атомами переходного металла и поверхностью кремния, температура подложки, и/или кинетическая энергия молекулярного пучка.

Механизм реакции переходного металла с поверхностью Si(lll) 7x7 при комнатной температуре связан с частичным внедрением атомов металла, имеющих достаточную кинетическую энергию, внутрь приповерхностного слоя подложки Si(lll) в процессе вакуумного осаждения из сублимационного источника. Внедрение атомов металла из молекулярного пучка в междоузлия и узлы приповерхностного слоя решетки Si - это фундаментальный процесс, определяющий все последующие стадии формирования границы раздела. Вероятность этого процесса напрямую зависит от кинетической энергии атомов и коллективных эффектов взаимодействия атомов, осажденных на поверхность. Исключение этого внедрения и последующей реакции силицидообразования возможно, если обеспечить низкую кинетическую энергию атомов в пучке и высокую плотность атомного потока. Увеличение скорости осаждения ведет также к увеличению поверхностной диффузии и/или плотности центров зародышеобразования.

С целью предотвращения перемешивания и получения сверхтонких пленок переходных металлов на кремнии было предложено проводить осаждение из ленточного источника. По отношению к методам осаждения из точечного источника (эффузионная ячейка, испарение электронным пучком), использование большой площади приводит, либо к уменьшению температуры потока и, следовательно, его кинетической энергии, либо к увеличению его плотности [60,61]. Однако использование ленточного источника в случае значительного перегрева ленты может приводить и к противоположному результату - граничной взаимодиффузии и росту силицида, вследствие высокой тепловой мощности, переносимой атомным пучком к подложке.

Целью диссертационной работы являлось 1) получение послойного роста Сг, Со и Fe на атомарно-чистой поверхности Si(lll) и 2) исследование механизма формирования, состава и электронной структуры границы раздела, а также электрических транспортных свойств полученных двумерных фаз и нанослоев.

Основные задачи работы включали в себя:

1. Исследование влияния параметров осаждения (температура потока, степень непрерывности потока), а также состояния поверхности (рельеф, затравочные центры, силицидная прослойка) на формирование границы раздела переходной металл - атомарно-чистая поверхность кремния.

2. Определение условий осаждения для обеспечения послойного роста на чистой поверхности кремния.

3. Исследование пространственной электронной структуры и проводимости двумерных покрытий и сверхтонких пленок переходных металлов на кремнии в процессе их роста.

Научная новизна

1. На основе исследования механизма роста в зависимости от условий осаждения (температура потока, степень непрерывности потока) впервые был разработан метод послойного роста Сг, Со и Fe на Si(lll) для получения резкой границы раздела между переходным металлом и подложкой кремния. Показано, что уменьшение кинетической энергии атомов в пучке позволяет в значительной степени уменьшить внедрение и силицидообразование и тем самым реализовать рост практически чистого переходного металла на кремнии. Впервые была получена пленка переходного (Сг) и магнитного переходного металла (Fe, Со), а также его силицида (FeSi) на кремнии без прослойки и с толщиной, изменяющейся от монослоя до десятка монослоев.

2. Впервые были исследованы электронная плотность пленок Сг, Со и Fe субнанометровых толщин при их послойном росте на кремнии. Показано, что в диапазоне толщин 0-2 А в пленке Со на Si(lll) и подповерхностной области подложки Si(lll), имеет место уменьшение и соответственно увеличение концентрации электронов, связанное с их перераспределением на границе раздела.

3. Впервые была исследована проводимость пленок Со субнанометровых толщин при их послойном росте на кремнии. Обнаружен квантово-размерный тип поведения зависимости проводимости от толщины после 1-го монослоя.

4. Было впервые показано, что отклонение от послойного механизма роста пленки Со на Si(lll) при модификации поверхности Si(lll) проявляется как в зависимости электронной плотности в системе пленка-подложка, так и в зависимости её проводимости от толщины.

На защиту выносятся: следующие научные положения:

1. Уменьшение кинетической энергии пучка способствует послойному росту Сг, Со и Fe на Si(lll) и формированию резкой границы раздела, а увеличение - формированию силицида.

2. Обнаружено перераспределение плотности валентных электронов из пленки Со в подложку Si(lll) в процессе ее послойного роста: в приповерхностной области подложки наблюдалась повышенная концентрация валентных электронов по сравнению с объемным Si, а в пленке Со, толщиной 2-3 А, - пониженная концентрация по сравнению с объемным Со.

3. Изменение состояния поверхности подложки изменяет характер распределения электронной плотности на границе раздела, механизм роста Со на Si(lll) и зависимость сопротивления от толщины, которая коррелирует с механизмом роста.

4. Зависимость удельного сопротивления от толщины в случае послойного роста имеет экпоненциально-подобный спадающий характер в области толщин равных одной - двум длинам волны Де Бройля.

Научная и практическая ценность.

Полученные в настоящей работе экспериментальные результаты дают сведения об оптимальных условиях формирования резкой границы раздела в нанослоях переходных металлов на Si(lll). Найдены параметры импульсного источника, условия осаждения и состояние поверхности, определяющие последующий механизм роста Сг, Со и Fe на Si(lll). Разработанная методика выращивания сверхтонких нанослоев переходных металлов на кремнии может быть положена в основу технологии создания приборов наноэлектроники.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Высокие интеллектуальные технологии развития профессионального образования и науки". 25-28 апреля 2000 г. г. Владивосток ВГУЭС; III Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научный потенциал вузов - на развитие производительных сил приморского края". 3-13 апреля 2001 г. г. Владивосток ВГУЭС; осенней школе "Diffusion and Reactions at Solid-Solid interfaces" г. Халле, Германия 2001 г.; Ill Региональной научной конференции "Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование" 27-29 мая 2002 г. Благовещенск АмГУ; VI Региональной конференции студентов аспирантов и молодых ученых по физике полупроводников, диэлектриков и магнитных материалов. 2-3 декабря 2002 г. Владивосток ИАПУ ДВО РАН; The Fifth Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces, September 15-20, 2002, Vladivostok, Russia; V Региональной научной конференции "Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование" 2-4 октября 2003 г. Владивосток ИАПУ ДВО РАН; VIII Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов "ПДММ-2004", 17-19 мая, 2004; VI Международная очно - заочная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых исследователей "Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России", 19-20 мая, 2004; The Sixth Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces "JRSSS-6", October 10-17, 2004; Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике, 18-19 ноября, 2004. Владивосток; ISSS-4, November 14-17, 2005, Saitama, Japan; Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике, 13-15 декабря, 2005. Владивосток.

Публикации. Основные результаты, вошедшие в диссертацию, изложены в 7-и статьях в научных журналах и сборниках, а также в 13-ати тезисах докладов, которые были представлены на Региональных и Международных конференциях, школах и семинарах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 110 страниц, включает 39 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 116 наименований.

Заключение

На основе проведенных исследований получены следующие результаты:

1. Методами ЭОС и ХПЭЭ показано влияние параметров осаждения на изменение механизма роста нанослоев Сг, Со и Fe на кремнии. Показано, что наряду с увеличением скорости осаждения и формированием прослойки, уменьшение кинетической энергии пучка, прерывистое осаждение и уменьшение косвенного нагрева подложки способствуют послойному росту Сг, Со и Fe.

2. Получен послойный рост нанослоев Со, Сг, Fe и FeSi на кремнии и измерены величины сопротивления мезоструктур из нанослоев Со и Сг. Показано, что послойный рост Сг и Со на Si(lll) для ленточного источника реализуется при длительности импульса нагрева Та ленты, равной 1 сек, и при температуре ее нагрева в 1450 °С, а послойный рост Fe в случае W спирали реализуется при длительности нагрева спирали равной 60 сек, и при температуре ее нагрева в 1100 °С.

3. В двумерной системе Co-Si(l 11) определены изменения в электронной плотности с толщиной Со и с изменением состояния подложки Si(lll). Обнаружено перераспределение плотности валентных электронов из пленки Со в подложку Si(lll): в приповерхностной области подложки наблюдалась повышенная концентрация валентных электронов по сравнению с объемным Si, а в пленке Со (толщиной <3 А), - пониженная концентрация электронов по сравнению с объемным Со.

4. Определен характер изменения проводимости с толщиной и с изменением состояния подложки в двумерной системе Co-Si(lll). Показано влияние состояния поверхности подложки после ее модификации на механизм роста Со на Si(lll) и влияние механизма роста на зависимость сопротивления от толщины. В случае послойного роста последняя имела экспоненциально-подобный, спадающий характер в диапазоне квантоворазмерных толщин (одна - две длины волны Де Бройля).

Автор выражает глубокую благодарность Н. И. Плюснину за научное руководство, непосредственную помощь в проведении экспериментов и помощь на всех этапах работы над диссертацией, а также благодарность всем сотрудникам НТЦ Института автоматики и процессов управления ДВО РАН за содействие в работе. Отдельно автор выражает благодарность С.А. Китань и С.В. Крылову за участие в экспериментах.

Также выражаю благодарность за информационную и техническую поддержку соответствующим службам Института автоматики и процессов управления.

1. Плюснин Н.И., Миленин А.П. Кинетический механизм формирования границы раздела металл-полупроводник// Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.- 1997.-№3.-с. 36-44.

2. Плюснин Н. И., Галкин Н. Г., Каменев А. Н., Лифшиц В. Г., Лобачев С. А. Атомное перемешивание на границе раздела Si-Cr и начальные стадии эпитаксии CrSi2//Поверхность. 9 (1989) стр. 55-61.

3. Лифшиц В. Г., Плюснин Н. И. Электронное взаимодействие и силицидообразование в системе Cr-Si(lll) на начальной стадии роста// Поверхность. 9 (1984) стр. 78-84.

4. N.I. Plusnin, N.G. Galkin, V.G. Lifshits, S.A. Lobachev. Formation of interfaces and templates in the Si(l 11)-Cr system// Surf. Rev. Lett., 2 (1995) 439-449.

5. B. Heinrich, Ultrathin Magnetic Structures II. Measurement Techniques and Novel Magnetic Properties/ Edited by J.A.C.Bland -Berlin-Paris-Tokyo-Hong-Kong-Barselona-Budapest: Springer-Verlag, 1994. -350p.

6. G. Rossi, // Surf.Sci.Repts. (1987) Vo. 7 No. Pt. p. 1-101.

7. Zhang Z., Lagally M.G. Atomistic processes in the early stages of thin-film growth// Science (1997) Vo. 276 No. Pt. p. 377 383

8. N.I. Plusnin, A.P. Milenin, D.P. Prihod'ko. Formation of the Co/Si(l 11)7x7 interface: AES- and EELS-study// Applied Surface Science 166 (2000) 125-129.

9. S. A. Chambers, F. Boscherini, S. B. Anderson, J. J. Joyce, H. W. Chen, M. W. Ruckman, and J. H. Weaver. Summary Abstract: Reaction and epitaxy at the Co/Si(l 11) interface// J. Vac. Sci. Technol. A 5(4) -1987.- P. 2142-2143.

10. Галкин Н.Г., Лифшиц В.Г., Плюснин Н.И. Упорядоченные поверхностные фазы в системе Si(l 11)-Сг Поверхность (1987) Vo. No. 12 Pt. p. 50 58

11. Лифшиц В. Г., Заводинский В. Г. и Плюснин Н. И. // Поверхность. 3 (1983) стр. 82.

12. Oura К., Okada S., and Hanava Т. Procedings of VIII International Vacuum Congress. Trienn. Meeting of International Union Of Vacuum Science, Technology and Applications, Cannes, 22-26 September, Vol. 1. France, September, 1980.- Paris, 1980, P. 181.

13. P. Wetzel, С. Pirn, J.C. Peruchetti, D. Bolmont, and G. Gewinner, Epitaxial growth of CrSi and CrSi$2$ on Si(lll)// Solid State Commun. 65, 1217 (1988).

14. A. Franciosi, D.J. Peterman, and J.H. Weaver. Silicon-refractory metal interfaces: Evidence of room-temperature intermixing for Si-Cr// J. Vac. Sci. Technol., 19(3), (1981) pp. 657-660.

15. A. Franciosi, D.J. Peterman, and J.H. Weaver, V.L. Moruzzi. Structural morphology and electronic properties of the Si-Cr interface// Physical review В., V.25, N.8, (1982) pp. 4981-4993.

16. A. Franciosi and J.H. Weaver, D.G. O'Neill, F.A. Schmidt, O. Bisi and C. Calandra. Electronic structure of Cr silicides and Si-Cr interface reactions// Physical review В., V.28, N.12, (1983) pp. 7000-7008.

17. Shiraki Y., Kobayashi K.L.I., Daimon H., Ishizuka A., Sugaki S., Murata Y. Systematic study of $3d$ transition metal-silicon interfaces by photoemission Physica В (1983) Vo. 117-118 No. Pt. 2 p. 843 845.

18. L. Lozzi, M. Passacantando, P. Picozzi, S. Santucci and M. De Crescenzi. Structural investigation of the Cr/Si interface// Surface Science 251/252 (1991) pp. 579-582.

19. N. G. Galkin, D. L. Goroshko, S. Ts. Krivoshchapov, E. S. Zakharova. Conductivity mechanisms in the ordered surface phases and two-dimensional monosilicides of Cr and Fe on Si(lll)// Applied Surface Science 175-176 (2001)230-236.

20. Bensaoula, J. Y. Veuillen, T. A. Nguyen Tan, J. Derrien and M. De Crescenzi. Study of the Co/Si(lll) interface formation using electron energy loss spectroscopy// Surface Science 241 (1991) 425-430.

21. M. De Crescenzi and J. Derrien, E. Chainet and K. Orumchain. Core-level electron-energy-loss spectroscopy as a local probe for the electronic structure of the Co/Si(l 11) interface// Phys. Rev. B. -1989.- V. 39. N. 8.- P. 5520-5523.

22. С. Pirri, J. С. Peruchetti and G. Gewinner, J. Derrien. Early stages of epitaxial CoSi2 formation on Si(l 11) surface as investigated by ARUPS, XPS, LEED and work function variation // Surface Science 152/153 (1985) 1106-1112.

23. E. Dolbak, B. Z. Olshanetsky, and S. A. Teys. Initial Stages of Co Silicides Growth on Si: Surface Structures// Phys. Low-Dim. Struct., 3Л (1997) pp. 113126.

24. G. Rangelov, P. Augustin, J. Stober, Th. Fauster. Reaction of ultrathin Co layers with Si(l 11) and Si(100) surfaces// Surface Science 307-309 (1994) 264-268.

25. J. Derrien. Structural and electronic properties of CoSi2 epitaxially grown on Si(lll)// Surface Science 168 (1986) 171-183.

26. F. Boscherini, J. J. Joyce, M. W. Ruckman, and J. H. Weaver. High-resolution photoemission study of Co/Si(l 11) interface formation// Phys. Rev. B. -1987.-V. 35.- P. 4216-4220.

27. J. Derrien, M. De Crescenzi, E. Chainet, and C. d'Anterroches, C. Pirri, G. Gewinner, and J.C. Peruchetti. Co/Si(l 11) interface formation at room temperature// Physical review В., V.36, N.12, (1987) pp. 6681-6684.

28. G. Rossi, A. Santaniello, P. De Padova, X. Jin and D. Chandesris. Structural Chemisorption of Co onto Si(lll) 7x7// Europhys. Letters. -1990.- 11(3).- pp. 235-241.

29. P. A. Bennett, David G. Cahill, M. Copel. Interstitial Precursor to Silicide Formation on Si(lll)-(7x7)// Phys. Rev. Letters. -1994.- V. 73. N. 3.- P. 452455.

30. By Jan O. Hauch, Mikhail Fonine, Ulrich May, Raffaella Calarco, Harish Kittur, Jin M. Choi, Ulrich Rudiger and Gemot Guntherodt. The Growth of Transition Metals on H-Passivated Si(lll) Substrates// Adv. Funct. Mater. 11(3) (2001) 179-185.

31. J. M. Gallego, R. Miranda, S. Molodtsov, C. Laubschat and G. Kaindl. Growth of cobalt and cobalt disilicide on Si(100)// Surface Science 239 (1990) 203-212.

32. Lifshits V.G., Saranin A.A., Zotov A.V. Surface Phases on Silicon// John Wiley & Sons, Chichester, (1994) Vo. No. Pt. p. 448 -450.

33. Gavriljuk Yu.L., Kachanova L.Y., Lifshits V.G. Thin iron films on Si(lll) andformation of S x л/3 -R30°-FeSi structure// Surf.Sci. (1991) Vo. 256 No. Pt. p. L589 L592.

34. H. J. Kim, D. Y. Noh, J. H. Je, and Y. Hwu. Evolution of surface morphology during Fe/Si(l 11) and Fe/Si(001) heteroepitaxy// Physical Review В. V. 59 N.7, 4650 (1999).

35. A. Mascaraque, J. Avila. et. al. Atomic structure of the reactive Fe/Si(l 11)7x7 interface. // Physical review Vol 55 #12 (1997) 315-318.

36. J. Avila, A. Mascaraque. et. al. Fe/Si(l 11) interface formation studied by photoelectron diffraction. // Surface Science 377-379 (1997) 856-860.

37. M.G. Martin, J. Avila, M. Gruyters, C. Teodorescu, P. Dumas, Y.J. Chabal, M.C. Asensio. Initial stage of the growth of Fe on Si(lll)-H// Appl. Surf. Sci., 123-124(1998) 156.

38. X. Wallart, H.S. Zeng, J.P. Nys, G. Dalmai. Electron spectroscopy study of the Fe/Si(l 11) interface formation and reactivity annealing// Appl. Surf. Sci., 56/58 (1992)427.

39. H.S. Zeng, X. Wallart, J.P. Nys, G. Dalmai, P. Friedel. Probing the local atomic environment at the interfaces in the Fe-Si system by the surface-extended energy-loss fine-structure technique //Phys. Rev. В., 44 (1991) 13811.

40. N. Cherief, R.C. Cinti, M. Crescenzi, J. Derrien, T.A. Nguyen Tan, J.Y. Veuillen. Heteroepitaxy of metallic and semiconducting silicides on silicon// Appl. Surf. Sci, 41/42 (1989) 241.

41. Li B.-Q, Ji M.-R, Wu J.-R. Photoemission studies of chemical bonding and electronic states at the Fe/Si interface// J.Appl.Phys. (1990) Vo. 68 No. 3 Pt. p. 1099- 1103.

42. Scarinci F., Lagomarsino S., Giannini C, Savelli G., Castrucci P., Rodia A., Scopa L. Solid phase epitaxy and characterization of FeSi$2$ layers on Si(l 11)// Appl.Surf.Sci. (1992) Vo. 56-58 No. Pt. p. 444 448.

43. Derrien J., Chevrier J., Le Thanh V., Mahan J.E. Semiconducting silicide-silicon heterostructures: growth, properties and applications// Appl.Surf.Sci. (1992) Vo. 56-58 No. Pt. p. 382-393.

44. Rizzi A., Moritz H., Luth H. Electronic and vibrational properties of semiconducting crystalline FeSi2 layers grown on Si(l 11)// J.Vac.Sci.Technol.A (1991) Vo. 9 No. 3 Pt. p. 912-916.

45. K. Ruhrnschopf, D. Borgmann, G. Wedler. Growth of Fe on Si(100) at room temperature and formation of iron silicide. // Thin Solid Films 280 (1996) 171177.

46. Florin Zavaliche, et. al. Suppression of silicide formation in Fe films grown on Si(001). // Journal of applied physics. Vol.88, #9 (2000) 5289-5292.

47. P. Bertoncini et.al. Epitaxial magnetic Fe layers grown on Si(001) by means of a template method. // Surface Science 454-456 (2000) 755-760.

48. M. Hasegawa, N. Kobayashi, N. Hayashi. Reaction of monolayer Fe with Si(001)-dihydride and -2x1 surfaces. // Surface Science 357-358 (1996) 931936.

49. M. Fanciulli, S. Degroote, et. al. Investigation of the Fe/Si interface and its phase transformations. // Surface Science 377-379 (1997) 529-533.

50. W. WeiB, M. Kutschera. et al. Development of structural phases of iron silicide films on Si(lll) studied by LEED, AES and STM. // Surface Science 377-379 (1997) 861-865.

51. J. Alvarez, A.L. Vazquez de Parga, J.J. Hinarejos, J. de la Figuera, E.G. Michel, C. Ocal and R. Miranda. Initial stages of the growth of Fe on Si(lll) 7x7// Physical Review B. V.47 N.23,16048 (1993).

52. Brillson L.J. //Surface Science Report. 1982 V.2 N.2 P.123.

53. Ту К., Мейер Дж. // Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. / Под Ред. Поута Дж., Ту К. и Мейера Дж. Москва: Мир. 1982. С. 576.

54. М.-А. Nicolet, S.S. Lau, in: N.G. Einspruch, G.B. Larrabee (Eds.), VLSL Electronics: Microstructure Science, Chapt. 6, Vol. 6, Academic, New York, 1983.

55. Reader A.H., van Ommen A.H., Weijs P.J.W., Wolters R.A.M. and Oostra D.J. // Rep. Prog. Phys. 1992. V. 56. P. 1397-1467.

56. Гомоюнова М.В., Пронин И.И., Малыгин Д.Е., Соловьев С.М., Вялых Д.В., Молодцов C.JI. Взаимодействие атомов железа с поверхностью Si( 100)2 х 1// ЖТФ. 2005 Т 75 №9 с. 106-110.

57. Плюснин Н.И. Низкоразмерные фазы и формирование наногетероструктур в системе переходный Зс1-металл-кремний // Поверхность. 1 (2005) с. 17-27.

58. N. I. Plusnin, А. P. Milenin, V. М. Il'yashenko, V. G. Lifshits, Elevated Rate Growth of Nanolayers of Cr and CrSi2 on Si(lll)// Phys. Low-Dim. Struct., N9/10,129 (2002).

59. N. I. Plusnin, V. M. Il'yashenko, A. P. Milenin, The growth and conductivity of transition metal nanolayers on silicon// Phys. Low-Dim. Struct., N11/12, 39 (2002).

60. S. Hasegawa, X. Tong, S. Takeda, N. Sato, T. Nagao, "Structures and electronic transport on silicon surfaces", Prog. Surf. Sci. 60. pp. 89-257, 1999.

61. F. Bauerle, W. Monch, and M. Henzler, "Correlation of electronic surface properties and surface structure on cleaved silicon surfaces", J. Appl. Phys. 43, pp. 3917-3919,1972.

62. S. Hasegawa, S. Ino, "Correlation between atomic-scale structures and macroscopic electrical properties of metal- covered Si(lll) surfaces", Int. Journal of Modern Physics B7, pp. 3817-3876,1993.

63. D.A. Tsukanov, S.V. Ryzhkov, S. Hasegawa, V.G. Lifshits, "Surface conductivity of submonolayer Au/Si system", Phys. Low-Dim. Struct. 7/8, pp. 149-154,1999.

64. Y. Nakajima, S. Takeda, T. Nagao, and S. Hasegawa, "Surface electrical conduction due to carrier doping into a surface-state band on Si(lll)- л/Зхл/З-Ag", Phys. Rev. B. 56, pp. 6782-6787, 1997.

65. S. Hasegawa, "Atomic imaging of macroscopic surface conductivity", Current Opinion in Solid State and Material Science 4, pp. 429-434, 1999.

66. C.L. Petersen, F. Grey, I. Shiraki, S. Hasegawa, "Micro-four-point probe for studying electronic transport through surface states", Appl. Phys. Lett. 77, pp. 3782-3786, 2000.

67. I. Siraki, C.L. Petersen, P. Boggild, T.M. Hansen, T. Nagao, F. Grey, S. Hasegawa, "Microfour-point probes in a UHV-scanning electron microscope for in-situ syrface conductivity measurements", Surf. Rev. Lett. 7, pp. 533-539, 2000.

68. I. Shiraki, F. Tanabe, R. Hobara, T. Nagao, S. Hasegawa, "Independently driven four-tip probes for conductivity measurements in ultrahigh vacuum", Surf. Sci. 493, pp. 633-643,2001.

69. B.NJ. Persson, "Electronic conductivity of Si(l 1 l)-7x7", Phys. Rev. B. 34, pp. 5916-5917, 1986.

70. Y. Hasegawa, I.-W. Luo, Ph. Avouris, "Electronic properties of nanometer-size metal-semiconductor point contacts studied by STM", Appl. Surf. Sci. 76/77, pp. 347-352, 1994.

71. S. Heike, S. Watanabe, Y. Wada, T. Hashizume, "Electron conduction through surface states of the Si(lll)-7x7 surface", Phys Rev. Lett. 81, pp. 890-893, 1998.

72. S. Heun, J. Bange, R. Schad, M. Henzler, "Conductance of Ag on Si(lll): a two-dimensional percolation problem", J.Phys.:Cond.Matt. 5, pp. 2913-2918, 1993.

73. E.Z. Luo, S. Heun, M. Kennedy, J. Wollschlager, and M. Henzler, "Surface roughness and conductivity of thin Ag films", Phys. Rev. B. 49, pp. 4858-4865, 1993.

74. M. Jalochowski, E. Bauer, "Quantum size and surface effects in the electrical resistivity and high-energy electron reflectivity of ultrathin lead films", Phys. Rev. B. 38, pp. 5272-5280, 1998.

75. D.A. Tsoukanov, S.V. Ryzhkov, D.V. Gruznev, V.G. Lifshits, "The role of the surface phases in surface conductivity", Appl. Surf. Sci. 162-163, pp. 168-171, 2000.

76. N.I.Plusnin, V.M. Il'yashenko, S.A.Kitan', S.V.Krylov. Formation of Co ultrathin films on Si(lll): Growth mechanisms, electronic structure and transport// Applied Surface Science 253 (2007) 7225-7229

77. К. Hricovini, J.E. Bonnet, В. Carriere, J.P. Deville, M. Hanbucken, G. Le Lay, Photoelectron spectroscopy studies of the formation of the Au-Si(lOO) interface using synchrotron radiation //Surf. Sci. 211/212 (1989) 630.

78. F. Nava, T. Lien and K.N. Tu, J. Appl. Phys, 57,2018 (1985).

79. V.A. Gasparov, V.A. Grazhulis, V.V. Bondarev, T.M. Bychkova, V.G. Lifshits, B.K. Churusov, N.G. Galkin and N.I. Plusnin. Electrophysical properties of the surface phases of In and Cr on Si(lll)// Vacuum, Vol. 41, N. 4-6, 1207-1210. 1990.

80. P. Wetzel, C. Pirri, J.C. Peruchetti, D. Bolmont, and G. Gewinner, Formation of CrSi and CrSi2 upon annealing of Cr overlayers on Si(lll) //Phys. Rev. B. 35, 5880(1987).

81. S. L. Hsia and T.Y. Tan, P. Smith and G.E. McGuire. Resistance and structural stabilities of epitaxial CoSi2 films on (001) Si substrates// J. Appl. Phys. 72(5) (1992) 1864-1872.

82. J. Henz, J. Hugi, M. Ospelt, H. von Kanel. Fabrication and electrical properties of ultrathin CoSi2/Si heterostructures// Surface Science 228 (1990) 9-12.

83. Н.Г. Галкин, Д.Л. Горошко, A.B. Конченко, E.C. Захарова, С.Ц. Кривощапов. Эффект Холла в субмонослойных системах Fe на Si(l 11) п- и р-типа проводимости.// Физика и техника полупроводников, 2000 том 34, вып. 7, 827-830.

84. В.В. Емцев, Т.В. Машовец. Примеси и точечные дефекты в полупроводниках.//М. Радио и связь, 1981 гл.2, с. 101.

85. S. Hasegawa, X. Tong, C.-S. Jiang, Y. Nakajima, T. Nagao. Electrical conduction via surface-state bands //Surf. Sci., 386,322 (1997).

86. X. Tong, C.-S. Jiang, S. Hasegawa. Electronic structure of the Si(l 1 l)-(Ag+Au) surface //Phys. Rev. B, 57, 9015 (1998).

87. N. G. Galkin, D. L. Goroshko, S. I. Kosikov, V. A. Ivanov. In situ Hall measurements of Si(lll)/Cr, Si(lll)/Fe and Si(lll)/Mg disordered systems at submonolayer coverages//Applied Surface Science 175-176 (2001) 223-229.

88. N. G. Galkin, D. L. Goroshko, A. V. Konchenko, V. A. Ivanov and A. S. Gouralnik. In situ Hall measurements of macroscopic electrical properties of chromium-covered Si(lll) surfaces// Surface Review and Letters, Vol. 6, No. 1 (1999)7-12

89. N. G. Galkin, A. V. Konchenko, S. V. Vavanova, A. M. Maslov, A. O. Talanov. Transport, optical and thermoelectrical properties of Cr and Fe disilicides and their alloys on Si(l 11)//Applied Surface Science 175-176 (2001) 299-305.

90. N. G. Galkin, D. L. Goroshko, S. Ts. Krivoshchapov, E. S. Zakharova. Conductivity mechanisms in the ordered surface phases and two-dimensional monosilicides of Cr and Fe on Si(lll)// Applied Surface Science 175-176 (2001)230-236

91. F. La Via, C. Spinella, A. H. Reader, J.P.W.B. Duchateau, R.A. Hakvoort and A. van Veen. Formation and characterization of epitaxial CoSi2 on Si(lll)// Applied Surface Science 73 (1993) 108-116.

92. Bousetta, A.H. A1 Bayati, J.A. van den Berg and D.G. Armour. Structural and electrical properties of Co grown on Si(lll) by low energy ion beam deposition// Applied Surface Science 56-58 (1992) 480-485.

93. J. Henz, J. Hugi, N. Onda, H. von Kanel. Electrical measurements on ultra-thin CoSi2/Si heterostructures// Helv.Phys.Acta (1989) Vo. 62 No. 6-7 Pt. p. 868 -869.

94. A.H. Reader, J.P.W.B. Duchateau and J.E. Crombeen. Epitaxial CoSi2 formation on (001) Si by reactive deposition// Semicond. Sci. Technol. 8 (1993) 12041207.

95. V. G. Lifshits and N. I. Plusnin, Physics, Chemistry and Mechanics surf. No 3 (1985)2669.

96. V.M. Il'yashenko, S.A.Kitan', S.V.Krylov, N.I.Plusnin. Formation of Fe and FeSi nano-heterostructures on Si(lll). Phys. Low-Dim. Struct.,Vol. 2 p. 42-46 (2006).

97. Knowles M.P., Leone S.R. Hyperthermal (1--10 eV) cobalt deposition on

98. Si(lOO) // Chemical Physics Letters. 1996. V. 268. P. 217-222.

99. Zeng-ju T, Satoko C, Ohnishi S. Chemisorption processes of transition metals Ti, Cr, and Fe on a Si(l 11) surface // Physical Review B. 1987. V. 36. P. 6390.

100. Satoko C., Ohnishi S., and Zeng-ju T. Chemisorption and silicide formation processes of transition metals Ti, V, Cr, Fe and Ni on Si(lll) surfaces //Applied Surface Science. 1988. V. 33/34. P. 277.

101. Ma L, Wang J., Jijun Zhao, Wang G. Chemisorption of Co monolayer on H-passivated Si(lll) surface: Comparison with clean Si(lll) surface // Chemical Physics Letters. 2005. V. 414. P. 500-504.

102. D. Pines, Elementary Excitation in solids, (Benjiamin, New York, 1964).

103. C. Calandra, O. Bisi and G. Ottaviani, Electronic properties of silicon-transition metal interface compounds //Surf. Sci. Reports, 4,271 (1985).

104. E. de Fresart, Y.C. Kao and K.L. Wang, Study of solid phase and molecular beam epitaxial cobalt silicide films on Si(lll) using electron energy loss spectroscopy// J. Vac. Sci. Technol. B4 (2), 1986, c. 645-648.

105. Миленин А. П. Кинетика атомных процессов и формирование сверхтонких пленок Сг, Со и их дисилицидов на Si(lll)// Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук (2000).

106. Luth Н. Surfaces and Interfaces of Solids, Second Edition, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1993.-487 p.

107. Анализ поверхности методами Оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии/ Под ред. Д. Бриггса, М.П. Сиха.- М.: Мир, 1987.- 600 с.

108. Фельдман JI, Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок,- М.: Мир, 1989.- 564 с.

109. Лифшиц В.Г, Луняков Ю. В. Спектры ХПЭЭ поверхностных фаз на кремнии. Владивосток: Дальнаука, 2004.315 с.

110. Блад П., Ортон Дж. В. Методы измерения электрических свойств полупроводников // Reports on Progress in Physics, 1978, v. 41, №2.

111. Кучис Е.В. Методика исследования эффекта Холла // М.: Сов. Радио -1974.-328с.

112. L J. van der Pauw A method of measuring specific resistivity and Hall effect of disks of arbitrary shape // Philips Research Reports, 1958.- v.13, #3. -p. 1-9.

113. Рабинович B.A., Хавин З.Я Краткий химический справочник. Издание 2-ое, исправленное и доработанное // Изд. Химия 1978 г.