Исследование границы раздела Si (III)/SiO2 в кластерном приближении тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР «КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТУ

Те од

) I' г- ■ • .

1й./ На правах рукописи

УДК 539.211 536.658

ГРОШЕВ Геннадий Евгеньевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА 81(Ш)/8Ю2 В КЛАСТЕРНОМ ПРИБЛИЖЕНИИ

01.04.10 — Физика полупроводников и диэлектриков

Авторефер а.т диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва—1994

Работа выполнена в Российском научном центре "Курчатовский Институт" Институт Информационных технологий

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук,

Александров П. А. .

кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник

Суханов Л. П.

доктор физико-математических наук,

профессор Борман В. Д.

Ьчс)£? Vизидгсл к*

А,

Институт химической физики РАН

защита состоится

¿х-С^Кл 1994 г. в часов на заседании Специализированного совета Д.034.04.04 при Российском научном центре "Курчатовский Институт" по адресу: 123182, Москва, пл. Курчатова. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РНЦ "КИ"

[2, Смм-^с^ф^

Автореферат разослан " { 1994 г.

Учений секретарь . 1

Специализированного совета (1^/ А.В.Мерзляков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В настоящее время при исследовании поверх-

ности полупроводников, в частности кремния, ее взаимодействия с различными атомами и молекулами широкое распространение получил кластерный подход. Его использование эффективно в связи с тем, что современные экспериментальные методы исследования структуры поверх ности кристаллов являются либо косвенными ( и поэтому допускают не однозначную интерпретацию), либо не обладающими достаточным разрешением. Квантовохимические кластерные расчеты поверхности часто проводятся в рамках метода Модифицированного пренебрежения двухатомным перекрыванием (ШЩП). Среди полу эмпирических методов он яв ляется наиболее последовательным и позволяет получать достаточно корректные оценки энтальпий образования, геометрических параметров и диполышх моментов кластеров.

В последние годы наблюдается рост интереса к границе раздела 31/зЮг одному из основных структурных элементов в микроэлектронике. Этот интерес связан, в частности, с актуальной на сегодняшний пень задачей создания газочувствительных элементов-сенсоров на зснове современной технологии. Перспективным является использова-ше структуры ра-БЮ^-Б! в качестве газочувствительного устройст-¡а на водород.

Однако для достаточно полного исследования данной проблемы од-51Х экспериментальных методов оказывается явно недостаточно. Поэто |у изучение в кластерном приближении окисленной и неокисленной по-ерхности кремния, а также ее взаимодействия с атомами'водорода в вляется весьма актуальным.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка раз ичных типов кластерных моделей границы раздела (111)/3102 и не-

окисленной поверхности (111) кремния. Моделирование на их основе в рамках полуэмпирического метода квантовой химии МПДП переходного слоя на границе раздела Si(m)/Si02 с последующим решением прямой задачи рассеяния на кем рентгеновского излучения, а также изучение влияния хемосорбции водорода на структурные и электрические характеристики переходного слоя. Научная новизна

1. ВперЕые в рамках полуэмпирического метода МПДП в кластерном npi ближенли идентифицирован переходный слой на границе раздел; si{111)/SiOg определена его толщина и структурный состав.

2. Предложена микроскопическая мсдель переходного слоя на граница раздела sidu )/sio2. качественно обьяснящая экспериментальн наблюдаемую угловую зависимость приведенной интенсивности диф ракционного рассеяния рентгеновских лучей на ней.

3. Дано подтверждение того, что при взаимодействии рентгеновски лучей с границей раздела Si(in)/Si02 атомы окисла, прилегаю«» к кремниевой подложке, принимают участие в их когерентном расс янии.

д. Проведена классификация положений адсорбции водорода на грани: раздела Si(m)/Si02 в зависимости от изменений: структурных электрических им обусловленных.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в п лучений новой информации о структуре окисленной поверхности кре ния. Эта информация может быть полезна при разработке новых воде дочувствителышх микроэлектрокшх устройств. Полученные ланные » гут быть использоеоны для интерпретации различныхэкспериментов физике поверхности кремния.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались

- xxxiv научной конференции М5ТИ (г. Москва, 1988);

- III Международном симпозиуме "Элементарные процессы и химичес 2

активность" (Чехословакия, 1989);

- II Всесоюзном координационном совещании по квантовой химии ( г. Вильнюс, 1989);

- Всесоюзном совещании-семинаре "Стереоэлектронше эффекты в соеди

я

нениях непереходных элементов IV-VI групп (г. Анапа, 1989);

- VIII конференции молодых ученых-химиков (г. Иркутск, 1990);

- III Всесоюзном координационном совещании по квантовой химии ( г. Новосибирск, 1990);

- Конференции по квантовой химии твердого тела (г. Рига, 1990); -Всесоюзной школе "Химическая физика гетерогенных процессов" ( п. Лазаревское, 1991);

- III Украинском совещании-семинаре по квантовой химии (г. Красный Лиман, 1992)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 работ, перечень которых приведен в конце автореферата. ' Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, че тырех глав основного содержания, заключения и списка литературы из наименований. Обьем диссертации составляет страницы, включая рисунка и таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе("Обзор экспериментальных и теоретических работ, пос вященных исследованию поверхности (111) кремния (окисленной и не-кисленной) представлены результаты исследований характеристик пере ¡годного слоя границы раздала Si-Si02: его толщины, степени разупо-рядочения входящих в него монослоев, амплитуды шероховатости крем-зиевой подложки, а также их зависимости от толщины пленки sio„ и

С.

технологии приготовления структуры Si-Si02. Подробно представлена информация о трехкоординированных атомах кремния на границе раздела Si-SiOg, возникающих из-за структурного несоответствия кристал-

з

ла кремния и окисной пленки вЮ^. Рассмотрен эффект ионно-термичес кого упорядочивания.

Представлено-описание ряда работ, посвященных теоретическому моделированию параметров границы раздела бкш )/бю2. В одной из

них [1] предложена модель переходного слоя, базирующаяся на предпо

о

ложении о наличии тонкой квазикристаллической прослойки (5-20А) оп ределенной модификации бю2 мевду кристаллической Б1-подлохкой и аморфной пленкой Б102. В другой [2] рассчитаны - спин-поляриза ционные эффекты, , обусловленные наличием на границе раздела 81(111 )/8Ю2 неполнокоординированного атома

Также изложены результаты изучения хемосорбции водорода на гра нице раздела 51/Б102 и неокисленной поверхности кремния. Описаны данные как по вдентификаг тл остаточного водорода на границе раздела 31/БЮ2, образующегося в процессе ее технологического приготовления, так и фиксации водорода на границе раздела при ее искуствек ном наводораживании. Приведены количественные данные по профилям концентрации водорода в структуре 31-5Ю2, обсуждены возможные мес та хемосорбции водорода.

Далее рассмотрены теоретические работы, выполненные в кластерном приближении, по изучению хемосорбции водорода на неокисленной поверхности кремния. В них показано, что одноцентровая адсорбция энергетически предпочтительнее по сравнению с двух- и трехцентрови ми типами адсорбции. Проанализированы механизмы возникновения монс и дигидридной форм адсорбции водорода на грани (111) кремния.

Анализ существующих литературных данных позволил сформулировать цель диссертационной работы.

Во второй главе ("Квантовохимические модели границы раздела БЮ11 )/3102") дано описание используемого в расчетах полуэмпирического метода квантовой химии - Модифицированного пренебреженю двухатомным перекрыванием (МПДП). Далее на основе трех типов клас-4

терных моделей-кристалла кремния вдоль направления [111] и границы раздела 3i(m )/SiO-, проведено рассмотрение взаимного структурного влияния как пленки sio2 на кремниевую подожку, так и кремниевой подложки на оксидную пленку. В рассмотренных кластерных моделях границы раздела si(Hi)/sio3 с учетом стабилизирующего влияния кремниевой подложки и в приближении регулярных смещений атомов относительно их идеальных положений выявлен переходный слой толщиной 4,5А. Он включает две приповерхностные атомные плоскости кремниевой подложки и три последовательных звена si-о и O-Si со стороны пленки Sicu. В переходном слое увеличение расстояния мекду первой и второй атомными плоскостями кремниевой подложки по сравнению с его значением в сбьемной модели кристалла кремния составляет 0.06А Уменьшение длины звена si-o,примыкающего к кремниевой подложке, по сравнению с его значением в оОьеме Sio2 составляет 0.05А. Полученные результаты являются следствием перераспределения электронной плотности между приповерхностными слоями кремния и оксидной пленки sio2.

С целью проверки адекватности описания на основе минимальных кластерных моделей переходного слоя на границе раздела Si(m)/Si02 гроведено изучение расширенной кластерной модели кристалла кремния ¡доль направления [111] и границы раздела 51 (111 )/SiO£ (рис.1), 'становлено, что расширение кластерной модели границы раздела >1(111 )/sio? не вносит существенных изменений в параметры переход-ого слоя по сравнению с минимальными кластерными моделями. Таким бразом, расширенная кластерная модель в плане описания структур-ых характеристик переходного слоя на границе'раздела Si(ni)/Si02 оспроизводит результаты, полученные с использованием минимальных пастерных моделей, что оправдывает их использование для изучения . сруктуры и свойств границы раздела Si(111)/Si02._ третьей главе ("Решение прямой задачи рассеяния рентгеновского

J

Рис.1 Кластерные модели: а - кристалла кремния (Б^Б!^) вдс направления [111]; б - границы раздела 51(111 )/ЗМ2 (г^Б^д (ОдБ^о^о ). Здесь и далее на рисунках мехьядери расстояния приведены в А; эффективные заряды на атомах в е ницах заряда электрона (даны в квадратных скобках); цифры г, з, 4 и 1! 2', з'обозначают, соответственно, номера атом5 плоскостей кремниевой подложки и оксидной пленки ЗЮ2

излучения на переходном слое границы раздела БИт )/зю2 в условиях асимптотической Орэгговской дифракции (АБД)") ра основе одной из рассмотренных во-второй главе кластерной модели границы раздела экпи/эк^ - б^б^свю^ (см. рис. 2) с модифицирован ными параметрами атомов о и исследуется рассеяние рентгеновско го излучения на границе раздела 51(111 )/ЗЮ2 в условиях АБД.

Для этого выводится выражение угловой зависимости приведенной интенсивности дифракционного рассеяния рентгеновских лучей

от границы раздела БКШ )/ЗЮ2.

Разность фаз ч мекду рентгеновскими лучами, падающими на кристалл под углом 0, (в-в£=Д9, 0В - угол Брэгга) и отраженными от двух соседних атомных плоскостей равна

а=2%(1+ле<гЬ§9Б)= гтсзхпв/вЗл^ (3.1)

Значение вгпЭ/Х , где X длина волны используемого рентгеновского . Излучения (1,54А), было выбрано исходя из условия Вульфа-Брэгга:

2<1в1пв=Я, (3.2)

где (1 -мекплоскостное расстояние кремния (¿1=3,13А). Из (3.2) следует, что

в!пеБА =1/2а=0.159Аи (3.3)

йшейная угловая зависимость атомного формфактора А(в1п9/Х) вбли-1И угла в общем случав представляется в виде:

А(в1п9А)=А(в1п9Б/А.)+аА(в1п9А)/(Э8|е=0Е»Ле (3.4)

учетом (3.4) линейные'угловые зависимости атомных формфакторов ля атомов'О и Б1 представляются в Ьиде [31

Аз^.ДЭ-О.бб'Ав А0 =0,58-5.2б«А8

(3.5)

(3.6)

Выведем выражение для угловой зависимости нормированной амплитуда рассеяния а^д от идеального кристалла кремния вдоль направления [111].

Амплитуда рассеяния рентгеновских лучей на угол 26 от полубесконечного монокристалла выражаотся через сумму амплитуд рассеяний ¿^(в^е/Л) от отдельных отражающих атомных плоскостей

А(6)= An(вin6/X.)»exp(-i»Zn/<l*q), (3.7)

где гп - положение по нормали к пойерхкости п-атомной плоскости.

Тогда амплитуда рассеяния А рентгеновских лучей от двух близко расположенных ( на расстоянии а/4) атомных плоскостей с учетом (3.7) равна

А«Аз1»(1+ехр(-1а/4)), (3-8)

где А21- атомный форкфактор

Амплитуда рассеяния рентгеновских лучей на угол 26 от полубесконечного идеального монокристалла кремния вдоль направления [111] равна

(1+ехр(-1ч/4)

. Лад = --<3'9)

(1-ехр(1ч))

Амплитуда рассеяния рентгеновских лучей от границы раздел! 81(111 )/бю2 является суммой амплитуд рассеяния от невозмущенно! кремниевой подложки а^' и переходного слоя АП6рвх. Амплитуда рассеяния рентгеновских лучей на угол 26 от невозмущенной кремниево! подложки без учета отражения от переходного слоя, содержащего п-атомных плоскостей и имеющего общую толщину Нд равна

(1+ехр(-1ч/4)

= - * ехр(1д(Нп/й + 1)) (З.Ю)

(1-ехр(±я>)

Амплитуда рассеяния рентгеновских лучей от переходного слоя молелируемого кластером г^з^овЮ^, рассчитывалась по формуле:

'Чгерех3 А31 + А0«ехр(14*^/(1)+ (3.11)

т А™.. 1 ^/Л))

где А0 и А3£ - амплитуды рассеяния атомов о и пленки Э102 Приведенная интенсивность рассчитывалась по формуле:

пшв

^ I I *

"ид перех ^лд'

(3.12)

На рис. 3 представлены экспериментальная и расчетная кривые угловой зависимости приведенной интенсивности чисто дифракционного рассеяния рентгеновских лучей от границы раздела 31(111 )/Б10г в условиях АБД.

Сравнение кривых обнаруживает их качественное соответствие: 1аличие максимума и слабой ассимметрии.

Форма представленных кривых свидетельствует о некотором из кнении параметров кристаллической структуры вблизи границы ¡аздела бщи )/5Ю„.

с

Расстоя1шя между центрами масс двойных атомных слоев класте а Б^з^сею^ уменьшаются вдоль направления [111] от 3,11 до ,95А, что обусловливает наличие слабой ассимметрии кривой.

Максимум на расчетной кривой обусловлен двумя факторами.

ч

1

Эм'-

Рис.2. Кластерная модель границы раздела Б! (111 )/зю2 с модифищ ванными параметрами-атомов о и Б1 (811081*^08Ю^ )

ю

6000 -3000 ; О Зооо (ооо

У2)7. сек

Рис. 3. Угловая зависимость приведенной интенсивности г

(ХвДОГдд; з и <ГВД - интенсивности отраженного рентгеновско го пучка, рассчитанные для реального и идеального кристалла) *; /■

ЭкспериментальныеX ж . расчетные давние для вонокрасталла кремния с естественной оксидноЗ щгапхсЗ па поверхности. Сплошная линия - теоретическая кривая, рассчитанная на ос-> нове кластера з^^з^овю^. Точками показаны экспериментальные данные для граница раздела 51(111 )/зю^.

и

Увеличением вдоль направления [1113 толщины двойных атомных ело ев, входящих в кластер 511С)31*50310*, согласно последовательное ти: 0,74-, 0,82, 1,35А, а также наличием в переходном слое атомной плоскости, состоящей из атомов кислорода. Атомный фэрмфзк-тор атома кислорода существенно меньше, чем у атома кремния. Все это и обусловливает отклонение фактора ДеОая-Валера от единицы. Его значение для верхнего двойного слоя оценивается исходя из отношения атомных формфакторов кислорода и кремния. Для в1п8А=о,159 оно состаляет 0,62. С учетом этого отношения значе ния фактора Дебая-Валера двойного слоя оценивается как среднее арифметическое факторов ДеОая-Валера для атомных плоскостей кислорода и кремния и составляет 0,81.

Тем не менее между экспериментальной и расчетной кривыми наблюдаются количественные различия, проявляемые в большей выпуклости экспериментальной кривой по сравнению с расчетной. Это связано с тем, что в рассмотренном кластере Б^оБ^ОЗЮ^ не учтены некоторые особенности реальной поверхности. Во-первых, часть атомов на реальной поверхности может отсутствовать. Во-вторых, некоторые атомы смещены относительно идеального положения атомных плоскостей.

В четвертой главе ("Квантовохимическое исследование адсорбции вод да на границе раздела БЮИ )/8Ю2") проведено изучение влияния а, сорбции водорода на структурные и электрические характеристик кластерных моделей границы раздела БКШУБ^. В качестве моде лей границы раздела (111)/Б1о£ и неокисленной поверхности (111 кремния использовались кластеры 51^1*^031*. Б^з^овю? ) 3181д51*5, соответственно (рис. 4а, 5а и 6а). Здесь и далее и о* обозначают атомы водорода, заменяющие ближайшие к кластер; атомы кремния и кислорода, соответственно. В кластерах были выбра ны следующие места адсорбции водорода: полость кремниевой подложк 12

у

атом кислорода, примыкающий к ней и атом кремния со свободной валентностью. Такие атомы составляют "" 0,5% от числа всех поверхност ных атомов 31 на данной границе раздела.

При внедрении ни н£ в примыкающую к границе раздела полость кремниевой подложки структурные параметры кремния в кластере * *

51105115031 претерпевают значительные изменения. Параметры пленки ЗЮ2 при этом остаются практически неизменными (см. рис. 4).

В случае хемосорбшта н на атоме кислорода, примыкающего к крем ниевой подложке кластера з^б^сшо^ в пленке 3102 происходят значительные структурные изменения. Параметры кремниевой подложки практически не изменяюся (см. рис. 5).

ХемосорОция атома н на атоме кремния со свободной валентностью кластера 3131д31.*5 практически не оказывает влияния на его структурные параметры (см. рис. 6).

Полученные результаты являются следствием перераспределения электронной плотности между адатомом и атомами подложки.

Установлено, что хемосорбция атома Н на атоме кислорода класте ра с31*ц03Ю^ и на атоме кремния со свободной валентностью клас тера 3131д31*5 энергетически выгодна. Внедрение же Н и в кремни евую полость кластера 311031*,.031* энергетически невыгодно. Молеку ле н2 находиться в полости кремния энергетически значительно выгод нее, чем атому н.

Важной характеристикой адсорбированного на границе раздела 51(111 )/ЗЮ2 водорода является наведенный дипольный момент, возникающий вследствие перераспределения электронной плотности между этомом н и атомами окружения. Наличие такого дипольного слоя на границе раздела Б1/5102 изменяет емкость структуры-Р(1-5102-51. Мак ;кмальный наведенный дипольный момент возникает при адсорбции Н на ¡томе кислорода кластера з^г^ОБЮ^ и составляет 9,20. При )недрении атома н и молекулы н2 в кремниевую полость кластера

13

. Si10Si*gOSi*. а также при адсорбции н на атоме кремния со свобод-ног валентностью кластера SiSl^SL,^ отмеченная величина существан-ю меньше.

... Возникновение значительного наведенного дшольного момента кластера Sij ¿Si'^OSiO^ при адсорбции н на атоме о связано с образо ' вашем функциональной грушш ОН, у которой электроотрицательность меньше, чем у атома 0. Происходит оттягивание электронной плотности ( 0,6 в) от грушш Ш к атомам первой и второй плоскостей крем ниевой подложки (си. рее. 5). Геометрическое смещение электронной плотности составляет 2А. Это приводит к дополнительному разделенно зарядов на атомах кластера н его дшюяьннй момент возрастает.

И

-51?). » рслаа—з //*

5¡гага-**

■

«в

Рис. 4 Кластерные модели границы раздела 21(111 )/3102г. а г :

(81^^1*^031*); б - с внедренным в кремниевую полость ато-; мон , н /. (311031*5нсе1*) ; в - с внедренной в кремнневуюпо-полость молекулой н^, линия связи которой параллельна нал- : равлению С111 ] (31^1^^(11)031*); о внедренной вкрем-\ ниевуг полость .молекулой н^ линия связи которой лежит";, в плоскости треугольника, образованного атомами -кремния второй атомной плоскости кремниевой - подложки .. кластера V 81105115об1 у и ориентирована перпвидикулярноодаой дз сто

рон этого треугольника (31^1*^.^))

15

6

Рис.5 Кластерные модели границы раздела (111 )/БЮ2: а -

^д^СВгО^), 0 - с адсорбированным на >атоме кислорода атомом водорода (з^з^онвю^)

Рис. 6 Кластерные модели поверхности (111) кремния: а -(3131д31*5). б - с адсорбированным на ней- атомом водорода Н3131931*5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных в диссертационной работе исследований позволяют сделать следующие вывода.

1. В рамках полуэмпирического метода квантовой химии шгоо в кластерном приближении на границе раздела 81(111 )/Б102 идентифицирован переходный слой толщиной 4,5А. Он включает две приповерхностные атомные плоскости со стороны кремниевой подложки и три последовательных звена Б1-0 и 0-51 со стороны пленки зю2. В переходном слое увеличение расстояния между первой и второй атомными плоскостями кречниевой подложки по сравнению с его значением в обьеме кремния составляет 0.06А. Уменьшение длины звена 81-0, примыкаще-го к кремнию, по сравнению с его значением в обьеме зю2 составляет 0.05А. . • . , .

2. Установлено, что при описании структурных характеристик переход ного слоя на границе раздела 31(111 )/ЗЮ2 расширенная кластерная модель воспроизводит результаты, полученные с использованием минимальных кластерных моделей. Это оправдывает их . использование для описания свойств границы раздела БЮи )/зю2.

3. Впервые предложена микроскопическая кластерная модего переход ного слоя на границе раздела 31(111 )/Б102, качественно объясняющая экспериментально наблюдаемую угловую зависимость приведенной интен сивности дифракционного рассеяния рентгеновских лучей на ней.

4. Установлено, что атомы окисла, примыкающие к кремниевой подложке, принимают участие в когерентном рассеянии рентгеновских лучей на границе раздела Б1(111)/Б102

5. Проведена классификация возможных мест адсорбции водорода на границе раздела Б1(111 )/БЮ2. Установлено, что наиболее значительные структурные изменения в кремнии возникают при внедрении атома Н в. полость кремниевой подложки, а максимальный наведенный диполь-1<

ный момент - при хемосорбции атома н на атоме кислорода, примыкающего к кремниевой подложке.

Список цитируемой литературы

1. Емельянов А. В., Егоркин В. В., Бочкарев Э. П. Роль принципов объемного соответствия в формировании границы раздела Si/SiOg.-ДАН, 1986, т.278, N6, с.1374-1375.

2. Cook М., White С. Т. Hyperfine interactions in cluster modelB of the Pb defect cluster. - Phys. Rev. B, 1988, V.38, N14, p. 9674-9685.

3. Горелик С. С., Расторгуев Л. Н., Скаков Ю. А. Рентгенографический и электронографический анализ металлов М: Металлургиз-дат, 1963, 256с.

г»

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Грошев Г. Е., Суханов Л. П. Квантовохимические кластерные моде ли границы раздела Si(Hi)/Sio2 в присутствии водорода. - Препринт ИАЭ - 4857/9, М., 1989, 24с.

2. Грошев Г. Е., Суханов Л. П. Квантовохимические расчеты парамет ров адсорбции водорода на границе раздела sidn )/si02. - Препринт ИАЭ - 4952/9, М., 1989, 15С.

3. Groshev G. Е., Sukhanov L. P. Qvantum-ohemical cluster models of the Si (111 )/Si02 interface in the presence of hydrogen. Abstracts of the 3-rd International Symposium on Elementary Ргооеввев and Chemical Reaotivity, Liblice, Czechoslovakia, 1989, P-75.

4. Грошев Г. E., Суханов Л. П. Квантовохимические кластерные модели границы раздела si(m )/sio2. - Теорет. и эксперим. химия, 1990, Т.26, N3, с.268-275.

5. Грошев Г. Е., Суханов Л. П. Квантовохимические кластерные модели адсорбции водорода на границе раздала Si(111)/Si02. Вось мая конференция молодых ученых-химиков иркутского университета. - Иркутск, 1990, с.35.

6. Грошев Г. Е., Суханов Я. П. Квантово-химические кластерные мо дели адсорбции водорода на границе раздела Si(ni)/Si02 с уче том дальнего порядка. - Сборник научных трудов ИАЭ им. И. В. Курчатова, 1990, с.98-100.

7. Грошев Г. Е., Суханов Л. П. Кластерные модели границы раздела si(111)/sio2, учитывающие стабилизирующее влияние кремниевой подложки. - Теорет. и эксперим. химия, 1991, т.27, N2, 139-144.

8. Грошев Г. Е., Суханов Л. П. Кваятовохимический анализ струк-

турных изменений на границе раздела 31(111при адсорбции водорода. - Поверхность, 1991, N4, с. 95-101.

9. Грошев Г. Е., Суханов Л. П. Квантовохимический анализ адсорбции водорода на границе раздела ЗК111)/ЗЮ2 с учетом стабили зирующего влияния кремниевой подложки. - Поверхность, 1992, N2, с. 40-46.

Ю. Грошев Г. Е., Свечников А. Б. Кластерные модели взаимодействия атомов р с гранью (111) кремния. - Теорет. и эксперим. ХИМИЯ, 1992, Т.28, N2, с.144-147.

11. Грошев Г. Е., Свечников А. Б. Квантовохимическое кластерное моделирование взаимодействия атомов Р с поверхностью (111) кремния. - Теорет. и эксперим. химия, 1992, т.28, N3,

с. 247-253.

12. Грошев Г. Е. Квантовохимические кластерное моделирование вза имодействия атомов н с поверхностью (111) кремния. - Теорет. и эксперим. химия, 1992, Т.28, N3, с. 253-257.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЮ ПОВЕРХНОСТИ (111) КРЕМНИЯ (ОКИСЛЕННО- И НЕКИСЛЕННО-)

1.1. Экспериментальные исследования границы раздела Si.-Si.O2 и неокисленвой поверхности кремния.

1.2. Теоретическое моделирование параметров границы раздела

31-3102.

1.3. Экспериментальные исследования хемосорбции водорода на

границе раздела Si.-Si.O2 и неокисленной поверхности кремния.

Глава 2. КВАНГОВОХДОИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА БЮт/Б^

2.1. Формализм метода модифицированного пренебрежения двухатомным перекрыванием

2.2. Методика расчета.....................................

2.3. Кластерные модели кристалла кремния вдоль направления [111] и границы раздела 31(111)/8102, детали оптимиза ции их геометрии.................................

2.4. Результаты кластерных расчетов и их обсуждение...

Глава

3. РЕШЕНИЕ ПРЯМО- ЗАДАЧИ РАССЕЯНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПЕРЕХОДНОМ СЛОЕ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА БНШ )/В10£ В УСЛОВИЯХ АСИМПТОТИЧЕСКО- БРЭГГОВСКО- ДИФРАКЦИИ

3.1. Выбор кластерной модели переходного слоя 31(111 )/ЗЮ2, детали оптимизации геометрии и новые значения парамет ров атомов о и Эх

3.2. Формализм расчета угловой зависимости приведенной интенсивности чисто дифракционного рассеяния рентгеновских лучей на границе раздела ЭКИ1 )/ЗЮ2

3.3. Анализ рентгенодифракционного эксперимента

Глава 4. КЗАНТ0В0ХИМИЧЕСК0Е ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ВОДОРОДА НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА 3:.(111)/3102

4.1. Выбор мест адсорбции водорода на границе раздела 31(1И)/зю2 и соответствующих кластерных моделей......

4.2. Расчетная методика.....................................

4.3. Результаты кластерных расчетов структурных изменений на границе раздела БШИ )/ЗЮ2 при адсорбции водорода и их обсуждение........................................

4.4. Результаты кластерных расчетов параметров адсорбции водорода на границе раздела 31(111 )/зЮ2 и их обсуждение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............

О