Кинетика атомных преобразований кристаллической поверхности при эпитаксиальном росте и сопутствующих процессах (моделирование) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

ЯНОВИЦКЛЯ Зоя Шмеровна

КИНЕТИКА АТОМНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ЭПИТАКСИАЛЬНОМ РОСТЕ И СОПУТСТВУЮЩИХ ПРОЦЕССАХ (МОДЕЛИРОВАНИЕ)

Специальность 01.04.10 (Физика полупроводников)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.

Новосибирск 2003 г.

Работа выполнена в Институте физики полупроводников Сибирского отделения РАН

Официальные оппоненты:

член-корреспондент РАН, профессор В.Г Лифшиц;

доктор физико-математических наук, профессор В.Р.Белослудов;

доктор физико-математических наук, профессор И.В.Ивонин

Ведущая организация:

Институт физики микроструктур РАН г. Нижний Новгород

Защита диссертация состоится ^, -{0,2003 г. в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д.003.037.01 в Институте физики полупроводников СО РАН по адресу: 630090 г. Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики полупроводников СО РАН.

Автореферат разослан0 $, 2003г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.ф.-м.н., профессор

2.с>о? -А

ВВЕДЕНИЕ

Потребности наноэлектроники вызвали повышенный интерес к атомным процессам на поверхностях полупроводниковых кристаллов, т.к. именно эти процессы определяют свойства структур с нанометровыми размерами. Методики эпитаксиального роста позволяют выращивать структуры с нанометровыми размерами в одном, двух или трбх направлениях. Эти низкоразмерные структуры составляют основу элементной базы нового поколения микроэлектроники -квантовой наноэлектроники. Исследованию поверхностных атомных процессов в последние годы посвящены многочисленные работы в российской и зарубежной научной литературе. Основную роль в процессах формирования микрорельефа растущего слоя играет поверхностная атомная диффузия, механизмы обмена атомами между ступенями и террасами, условия формирования двумерных или трёхмерных зародышей, начальные стадии поверхностных химических реакций. В связи с переходом к атомному масштабу появилась необходимость в дополнительных исследованиях поведения вещества в нанообъемах и в тонких приповерхностных слоях.

Прямые наблюдения с помощью микроскопии с атомным разрешением позволили получить сведения об атомной структуре поверхности многих полупроводников и металлов [1]. Однако крайне трудно проводить такие наблюдения за поверхностью непосредственно в процессе е6 обработки, и далеко не для любых объектов атомного масштаба возможны прямые наблюдения, например, они невозможны для захороненных полостей, вакансий и других дефектов, возникающих в объеме растущих слоев.

Широкое применение в области исследования процессов, происходящих на кристаллической поверхности при изготовлении низкоразмерных структур, получило компьютерное моделирование. С помощью метода Монте-Карло (МК) оказалось возможным создавать имитационные компьютерные модели, в достаточной степени адекватно отображающие целый ряд атомных преобразований на кристаллических поверхностях [2].

Варьируя параметры компьютерной модели, и сопоставляя результаты вычислительных и реальных экспериментов, можно понять кинетику тех или иных поверхностных преобразований и сократить количество громоздких, дорогостоящих и экологически небезопасных реальных экспериментов.

, ■,"ЧлЛЬНЛЯ БИБЛИОТЕКА С. Петербург/а, О

09 Ш) »«/о Т

Данная работа посвящена исследованиям с помощью компьютерных моделей формирования атомно тонких слове, а также преобразований рельефа атомного масштаба на поверхности и в приповерхностных слоях на кристаллической подложке в процессах эпитаксиального роста, высокотемпературного отжига и химических реакций.

Наиболее часто для исследований поверхностных атомных процессов используется МК-модель эпитаксии и миграции атомов на поверхности (001) кристалла Косселя [3]. Такую модель кристалла называют также SOS-моделью, т.к. она использует принцип "твердое-на-твердом" (solid-on-solid или SOS), когда у каждого поверхностного атома обязательно имеется нижележащий сосед. (Традиционно считается, что атомы падают на поверхность подложки «сверху», хотя это всего лишь условность). Свойства этой модели могут быть описаны тем же гамильтонианом, что и двумерная модель Изинга [4]. Впервые SOS-модель была развита Гилмером с сотрудниками [5]; эта модель до сих пор широко используется для исследований различных аспектов морфологических преобразований поверхности.

В последние годы стали появляться работы, описывающие трехмерные МК-модели, не использующие принцип SOS, а также модели кристаллов с алмазоподобной решеткой, соответствующей наиболее распространенным полупроводникам, таким как Ge, Si, соединения типа Однако трбхмерные (3D) модели, рассматривающие

поверхности кристалла типа алмаза, пока недостаточно разработаны. Особые трудности вызывает моделирование структурных перестроек, свойственных реальным поверхностям алмазоподобных кристаллов из-за ковалентного характера межатомных связей.

В настоящее время актуальным является исследование с помощью моделирования влияния на морфологию растущей поверхности таких особенностей поверхностной диффузии атомов, как дополнительные энергетические барьеры при диффузии через моноатомные ступени, анизотропия поверхностной диффузии и т.п. Особый интерес вызывают процессы самоорганизации поверхностных структур, т.к. процессы самоорганизации открывают новые перспективы при получении упорядоченных структур с размерами, недоступными для традиционных литографических технологий.

Исследование поверхностных химических реакций является еще одним направлением, для которого имитационное моделирование является весьма эффективным. Процессы подготовки поверхности полупроводников к эпитаксиальному

росту - очистка в газовой среде или формирование тонких поверхностных слоев - могут бьггь успешно исследованы с помощью моделирования.

Каждой кристаллической системе определенной химической природы и состава соответствует собственный набор характеристик атомной диффузии, экспериментальное определение которых является сложной задачей. Имитационное МК-моделирование позволяет провести исследования не только в широком диапазоне условий осаждения или отжига, но и для широкого набора параметров атомной диффузии. Эта возможность, недоступная -в реальных условиях, помогает находить диффузионные характеристики исследуемой системы из сравнений результатов вычислительных и реальных экспериментов. МК-моделирование адекватно численному решению весьма сложных, трудно формулируемых кинетических уравнений. Оно может заменить аналитические расчеты в тех случаях, когда аналитические решения невозможны. Однако, в большинстве публикуемых работ Монте-Карло моделирование сопровождает экспериментальные или теоретические исследования только с целью проверки и подтверждения какого-либо предположения. Поведение модельной системы не анализируется с других точек зрения и в других физических условиях.

Цель настоящей работы заключалась в следующем. С помощью разработанных нами компьютерных моделей установить взаимосвязь между характеристиками диффузионных перемещений отдельных атомов и преобразованиями микрорельефа поверхностных слоев, растущих на кристаллической подложке в широком диапазоне параметров атомной диффузии, исходного рельефа подложки и технологических условий. Выяснить ключевые детали атомной диффузии, определяющие морфологию реальной поверхности и тонких слоев, из сопоставления кинетики модельных атомных преобразований плоских, вицинальных и пористых подложек с поведением реальных слоев на кристаллических подложках с ориентацией (001) и (111) в процессах эпитаксиального роста, высокотемпературного отжига и поверхностных химических реакций.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработаны пакеты быстродействующих программ, моделирующих атомные процессы на поверхности (001 кристалла Косселя при наличии

принципа SOS, а также на поверхностях (111) и (001) алмазоподобного кристалла без использования этого принципа.

2. Исследовано влияние параметров межслойного атомного обмена (барьеров Швабе ля [6]) на морфологию растущего слоя.

3. Исследовано поведение шероховатости поверхности в процессе роста в зависимости от исходной морфологии подложки и условий осаждения вещества.

4. Исследованы процессы двумерного и трехмерного зарождения в зависимости от условий осаждения.

5. Исследовано пространственное распределение ступеней на вицинальной поверхности (111) при высокотемпературном отжиге

6. Исследована кинетика заращивания пор на пористых подложках (001) и (111) алмазоподобного кристалла и условия формирования сплошного слоя в процессах роста и высокотемпературного отжига.

7. Исследованы схемы поверхностных реакций кремния с закисью азота и дифторида ксенона, используемых для очистки кремниевых подложек при выращивании наноструктур.

Научная новизна результатов работы состоит в следующем.

Разработан ряд имитационных моделей с оригинальными быстродействующими расчетными алгоритмами для исследования свойств полупроводниковых поверхностей. Полученные с помощью этих моделей результаты вычислительных экспериментов позволили объяснить экспериментальные факты, не имевшие объяснений или имевшие предположительные и неоднозначные трактовки. Предсказано существование новых физических явлений, которые либо получили подтверждение в реальных исследованиях, либо ждут экспериментальных проверок.

Перечисленные ниже результаты получены впервые.

• С помощью моделирования проведено прямое определение размеров критического зародыша (РКЗ) при двумерном и трехмерном зарождении на поверхности (001) кубического кристалла. Получены зависимости РКЗ от условий осаждения и величины энергии связи между латеральными соседями и

зависимости плотности двумерных островков от условий роста при большом (до 40 атомов) размере критического зародыша. На основании этих данных получены зависимости плотности островков закритического размера от условий осаждения при большом РКЗ. Из сравнения этих зависимостей с расчетами найден предел применимости аналитических выражений [7,9,10].

• Найдены зависимости морфологии поверхностного слоя при эпитаксиальном росте от величины барьеров Швббеля (БШ) как для встраивания атомов в ступень, так и для выхода из ступени. В координатах параметров обмена атомами между отдельными атомными слоями построена диаграмма, где отмечены условия реализации всех известных для эпитаксии механизмов роста: двумерно-слоевого роста, роста по механизму Странского-Крастанова [8], роста трехмерных островков (квантовых точек), а также корругации поверхности после длительного осаждения слоя при заторможенном встраивании адатомов в нисходящие ступени.

• Обнаружено влияние моноатомных ступеней на скорость затухания и температурную зависимость начальной амплитуды периодических изменений (осцилляций) шероховатости поверхности (ОШП) в процессе эпитаксии. Показана взаимосвязь биений ОШП с существованием на исходной поверхности встречных ступеней, движущихся в противоположные стороны в процессе эпитаксиального роста. Получены экспериментальные подтверждения взаимосвязи биений, наблюдаемых на ДБЭ-осцилляциях в процессе эпитаксиального роста, с наличием на реальной поверхности встречных ступеней.

• Показано на модели и подтверждено экспериментом по эпитаксии Се/Ое(111), что при отсутствии барьеров Швебеля период ОШП с ростом температуры подложки может становиться меньше, чем время осаждения одного монослоя; наличие БШ может приводить к увеличению периода ОШП, которое наблюдается при гомоэпитаксин ОаА8ЛЗаАз(001) [12].

• Обнаружены на вицинальных поверхностях самоорганизующиеся формы поверхностного рельефа: «асинхронные структуры» двумерных островков, с постоянным во времени суммарным периметром. Показано, что образование «асинхронных структур» между ступенями на вицинальной поверхности

приводит к ускоренному затуханию ОШП по сравнению с затуханием на гладкой поверхности.

• Предсказаны с помощью моделирования и подтверждены экспериментом при осаждении Ge/Ge(lM) различия в скоростях выглаживания поверхности при остановке эпитаксиального роста в различных фазах ДБЭ-осцилляций.

• Показано, что увеличение коэффициента анизотропии поверхностной атомной диффузии может приводить к увеличению амплитуды, замедлению затухания и сдвигу фазы ОШП для анизотропии, характерной для поверхностей (001) со структурными перестройками типа 1x2.

• Определена асимметрия выхода атомов из моноатомной ступени на верхнюю и нижнюю террасы поверхности (111), связанная с геометрией идеальной решётки типа алмаза. Показано, что влияние моновакансий, образующихся в процессе сублимации на гладких террасах поверхности (111), может определять максимально возможную ширину террас в кремнии.

• Получены зависимости минимальной осажденной дозы, необходимой для заращивания пор на пористых подложках (001) и (111) кремния, от диаметра пор, скорости роста и температуры осаждения. Показано, что поверхность (111) остается гладкой в процессе формирования сплошного слоя, а на подложке (001) поры провоцируют развитие рельефа в растущем слое. При исследовании заращивания пор и канавок в трехкомпонентной системе на подложках (111) найдено, что небольшие изменения в соотношении энергий активации самодиффузии и взаимной диффузии компонент приводят к формированию захороненных полостей.

• С помощью модельных исследований схемы поверхностной реакции кремния с закисью азота подтверждена гипотеза о возникновении комплекса SiO'l^O как промежуточной стадии реакции; впервые определена энергия распада этого комплекса; найдено объяснение и определены условия развития шероховатости поверхности в процессе реакции. Проанализирована схема реакции травления поверхности кремния дифторидом ксенона и получены оценки энергий активации образования различных фторидов SiF, (1<х<4).

На защиту выносятся следующие положения:

I. Методика исследований с помощью Монте-Карло моделирования кинетики атомных преобразований на поверхности и в глубине приповерхностных слоев на кристаллических подложках в процессах эпитаксиального роста, отжига и химических обработок.

II. Взаимосвязь морфологии растущего слоя с атомными потоками вверх и вниз по стенкам островков; показано, при каких соотношениях потоков вверх/вниз реализуются все известные для эпитаксии формы роста, в том числе и рост по механизму Странского-Крастанова.

III. Анализ атомных процессов, вызывающих переход от двумерного роста поверхностного слоя к возникновению трехмерных островков в одном ростовом процессе в области роста по механизму Странского-Крастанова.

IV. Закономерности поведения плотности двумерных островков в зависимости от условий осаждения при большом размере критического зародыша и анализ пределов применимости аналитических выражений, полученных в теориях двумерного и трехмерного зарождения [7,9,10].

V. Взаимосвязь между характеристиками периодических изменений (осцилляции) шероховатости поверхности при эпитаксии (начальная амплитуда, период, форма огибающих осцилляций) и взаимным расположением моноатомных ступеней на исходной кристаллической подложке, а также влияние на эти характеристики особенностей диффузии атомов при пересечении моноатомных ступеней и анизотропии диффузии, вызванной структурными перестройками.

VI. Влияние моновакансий на предельно возможную ширину террас между моноатомными ступенями на поверхности (111) в процессе сублимации.

VII. Найденные нами существенные различия кинетики формирования в процессе эпитаксии сплошного поверхностного слоя на пористых подложках с различной кристаллографической ориентацией.

VIII. Определение или уточнение параметров: коэффициентов прилипания, энергий активации и предэкспонециальных множителей - отдельных стадий поверхностных реакций кремния с закисью азота и дифторидом ксенона.

Научная и практическая ценность работы состоит в разработке виртуальных технологических комплексов для моделирования процессов эпитаксиального роста, отжига и химических реакций и в получении с помощью моделирования ряда новых научных результатов, опубликованных в оригинальных статьях. Многие из этих результатов являются предсказаниями, указывающими направление для проведения реальных экспериментов. Часть технологических предсказаний была подтверждена специально проведенными экспериментальными исследованиями, что доказывает принципиальную возможность частичной замены вычислительным экспериментом исследований атомных процессов, происходящих при формировании реальных наноструктур. Пакетный режим расчетов, сохранение данных в виде компьютерных фильмов и удобные многофункциональные интерфейсы позволяют проводить за короткое время большие объемы вычислительных экспериментов не только разработчиками программ, но и рядовыми пользователями. Возможности разработанного программного обеспечения далеко не исчерпаны исследованиями, проведбнными в настоящей работе. Оно продолжает использоваться как инструмент для дальнейших исследований в области физических основ нанотехнологий и как методика для отладки технологических режимов. С помощью этого программного обеспечения создан набор видео- и компьютерных фильмов, наглядно демонстрирующих преобразования атомного рельефа поверхности и захороненных структур на любой стадии процессов молекулярио-лучевой эпитаксии и высокотемпературного отжига.

Личный вклад автора состоит в следующем:

•анализ существующих проблем и общая постановка задач;

•создание первых вариантов расчетных программ и отладка с их помощью физико-математических моделей;

• участие в разработке формализованных алгоритмов для оптимизации расчётных программ с целью увеличения скорости счёта;

•участие в разработке удобных пользовательских интерфейсов;

• проведение пионерских вычислительных экспериментов;

• анализ результатов модельных расчётов и данных реальных экспериментов с целью выработки гипотез, объясняющих экспериментальные явления, и для предсказания новых закономерностей.

В каждой из 44 опубликованных работ содержательная и аналитическая части не менее чем на 50% выполнены автором.

Апробация работы и публикации

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на 20 Всероссийских и Международных конференциях: Sixth International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces, University of Wales, Cardiff, UK, 23-27 June, 1997. Всероссийское совещание "Наноструктуры на основе кремния и германия", Нижний Новгород, 10-13 марта 1998. 6,h International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 22 - 26, 1998. Всероссийское совещание "Нанофотоиика» Нижний Новгород, 15-18 марта 1999. Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника-98 (МНЭ-98)», 12-16 октября 1998, (перенесена на апрель 1999), Звенигород. 7th International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces, June 21-25, 1999, Goeteborg, Sweden. 7'h International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 26-29, 1999. IV Всероссийская конференция по физике полупроводников. (Полупроводники-99), 25-29 октября 1999, Новосибирск. Всероссийское совещание "Нанофотоиика Нижний Новгород, 20-23 марта 2000. Internationa! Conference on Electronic Materials & European Materials Research Society Spring Meeting (E-MRS IUMRS ICEM 2000), Strasbourg (France), May 30 - June 2, 2000. Fourth International Workshop on New Approaches to High-Tech: Nondestructive Testing and Computer Simulations in Science and Engineering NDTCS-2000, St.Petersburg, Russia, 12-17 June, 2000. в"1 International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 19-23, 2000. 9 Национальная конференция по росту кристаллов, Москва, ИК РАН, 16-20 октября 2000. Всероссийское совещание "Нанофотоиика ", Нижний Новгород, 20-23 марта 2001. 9lh International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 19-22, 2001. XXIX Summer School "Advanced Problems in Mechanics" (АРМ'2001), StPetersburg (Repino), Russia, June 21-30, 2001. Europhysics Conference on Computational Physics (CCP2001), Aachen, Germany, September 5-8, 2001. V Всероссийская конференция по физике полупроводников, Нижний Новгород, 1-14 сентября 2001. Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника 2001», Звенигород, 1 -5 октября 2001. XXX Summer School "Advanced Problems in Mechanics" (APM'2001), St.Petersburg (Repino), Russia, June 26- July 5. 10й1

International Symposium <<Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 17-21,2002

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, и

J

заключения. Она содержит 399 страниц,.137 иллюстраций, 5 таблиц, список из 44 работ с участием автора и список цитируемой литературы из 245 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика поставленной проблемы, её актуальность, сформулированы цель и задачи исследования, основные научные положения, выносимые на защиту, представлена структура диссертации.

В первой главе рассмотрены вопросы применения метода Монте-Карло моделирования к исследованию атомных процессов на поверхности кристаллов и представлены разработанные модели.

Во всех вариантах кинетических МК моделей атомная диффузия рассматривается как случайные блуждания путём перескока атома на ближайшее соседнее место с вероятностью, определяемой количеством соседей л.

Для модели однокомпонентного кристалла вероятность диффузионного скачка атома, имеющего одного соседа:

Д=ехр(-£(/к7),

где Еь - энергия связи соседних атомов, к - постоянная Больцмана, Т- абсолютная температура.

При наличии у атома п соседей вероятность его скачка равнялась В".

Для моделей кристаллической системы, содержащей несколько компонент с различной химической природой, энергия связей зависела от природы соседних атомов:

Еы = 1>А/ + + пкЕш ) + + * А» + ), 1.1* ш

где Еы - энергия активации диффузионного скачка атома ¡-го сорта, имеющего и,, лу , Пк первых соседей »'-го, к-го и у'-го сорта, соответственно, и к,, к;, к/, вторых соседей /-го, к-го и у'-го сорта, соответственно.

Представлено несколько вариантов моделей эпнтаксии на поверхности (001) кубического кристалла с использованием принципа SOS. Такие модели наиболее пригодны для моделирования роста на атомно гладких поверхностях со слабо развитым рельефом в виде моноатомных ступеней, разделенных гладкими террасами. Различия вариантов содержатся в расчетах вероятностей диффузионных скачков, определяемых взаимодействием с первыми и вторыми соседями на исходном месте и на месте прибытия, а также зависимостью вероятности диффузионного скачка от направления движения атома.

Разработанные ЗО-модели, не использующие принцип SOS, позволяют моделированть кинетику атомных преобразований не только на поверхности, но и внутри приповерхностного слоя на подложках с ориентацией (111) и (001) одно- и многокомпонентного алмазоподобного кристалла в процессах эпитаксиального роста и высокотемпературного отжига. Исходная подложка и растущий слой могли содержать сложные формы поверхностного рельефа, такие как открытые или захороненные поры, мезаструктуры, многоатомные ступени с вертикальными или нависающими стенками. Описаны принципы быстродействующих алгоритмов, позволяющих на современных вычислительных машинах за разумное время моделировать процессы в поверхностном слое объемом до 107 атомных мест при реальных температурах, скоростях осаждения и энергиях межатомного взаимодействия. Реализована возможность отслеживать в процессе роста или отжига перемещения отдельных атомов, интересующей группы атомов или отдельных компонент.

Во второй главе представлены результаты исследований влияния дополнительных энергетических барьеров Е,р и E¿ow„ для скачка атома через моноатомную ступень вверх и вниз на морфологию адсорбированных слоев на поверхности без ступеней.

В координатах параметров межслойного обмена Рир = ехр(-Еир/кТ) и Рл,»п = ехр(-EdomAT) построена диаграмма, где указаны области реализации известных для эпитаксии механизмов роста: двумерно-слоевой (ДС), трехмерный (3D), рост по механизму Странского-Крастанова (СК) и кинетическая шероховатость (КХ) (рис.1). Определены границы области СК с областями, соответствующими 3D и ДС формам роста.

Показаны этапы перехода от ДС роста к зарождению изолированных 3D островков в одном ростовом процессе в области СК без изменения каких-либо параметров

модельного кристалла или условий осаждения. Проанализированы особенности формирования двумерных островков с ростом толщины осажденного слоя, и предложено объяснение переходу от ДС к 30 росту в одном ростовом процессе за счет изменений атомных потоков с ростом толщины слоя вне связи этого эффекта с напряжёнными гетеросистемами.

НДС)

2(30)

3(СК)

4(КХ)

Рис. 1. Модельные поверхности (площадью 50=160x160 атомных мест) с различной морфологией выращенных слоев (вверху). Номера соответствуют цифрам на диаграмме слева. В заштрихованной области рост идет по СК-механизму.

Р(!опп

К смене механизмов роста приводят увеличение среднего размера двумерных островков в более поздних атомных слоях и захват атомов зародышами нового слоя, что вызывает увеличение отношение потоков вверх/вниз по стенкам островков (рис.2).

Рис.2. Слева - рост отношения потоков вверх/вниз с увеличением покрытия

поверхности при СК-механизме роста (0 - количество осажденного вещества в монослоях), при 0=О,г происходит переход от ДС к ЗЭ форме роста. В центре - зависимость среднего размера 20 островков от номера атомного слоя (1 - без БШ, 2 -при наличии БШ). Справа - для 3-х отдельных островков, скачки происходят в

указанные стрелками моменты образования зародышей нового слоя.

В третьей главе рассмотрены вопросы двумерного и трёхмерного зарождения на гладкой поверхности в процессе эпитаксии. Представлены результаты прямых измерений в модельных исследованиях размеров критического зародыша (РКЗ) I* при обратимом двумерном зарождении в зависимости от энергии связи между атомами и от условий осаждения. Уменьшение энергии Связи приводит к активному обмену атомами между границами островков и газом адатомов между островками, что повышает РКЗ. В наших расчётах РКЗ достигал 40 атомов. Представлены в зависимости от количества осажденного вещества: распределение островков по размерам, суммарные концентрации островков докритического и закритического размеров, а также критического размера. Проведено сравнение полученных зависимостей с теоретическими расчетами [7,9,10].

100-=,

* /•Ч(Д-О)

• 1<|*<6 (¿-0.01) + 1</«<20(в-0.04) « 2<1*< 40 (5*0.08)

Теория Венейбла 5-1*-1.6-/*-4, 7 -

УЮ

Рис.3. Слева - модельные зависимости размера критического зародыша {* от условий осаждения и энергии связей между ближайшими соседними атомами Еь (В=ехр(-Еь1кТ))\ точки - результаты моделирования, прямые 4 и 5 соответствуют степенным законам, прямая 6 разделяет области существования и отсутствия квазиравновесия между островками и газом адатомов. Справа - зависимости суммарной плотности устойчиво растущих островков от условий осаждения для различных /*; точки - результаты моделирования, кривые - теория Венейбла.

По теории Венейбла [7] плотность Ы<х) устойчиво растущих островков зависит от условий осаждения следующим образом:

где у = ¡*/(1*+2), ЕI* - энергия связи критического зародыша, V - скорость осаждения; />=у*ехр(-£,<Д7) - коэффициент атомной диффузии. На рис.3 справа показано, что выражение Венейбла, полученное в предположении независимости РКЗ от условий роста, хорошо описывает поведение плотности двумерных островков при ¡* < 3.

Аналогичный результат получен при рассмотрении зарождения трёхмерных островков при наличии БШ. Найдены зависимости двух критических размеров /* и ¡** от отношения Рщ/Р&гт, и проведено сравнение с расчетами [9,10]. Второй критический размер, /**, соответствует площади двумерного островка, на котором возникает зародыш следующего слоя. Определена зависимость /** от времени осаждения, которая является одной из причин перехода от ДС к Зй форме роста в СК области. Приведены результаты исследования влияния анизотропии поверхностной атомной диффузии, характерной для поверхности (001) со структурными перестройками типа 2x1, на морфологию островков и ступеней в процессе роста.

В четвертой главе представлены исследования осцилляций шероховатости атомного масштаба в процессе роста слоев на сингулярных и вицинальных поверхностях. ОШП сопоставимы с наблюдаемыми экспериментально осцилляциями зеркально отражённого электронного луча в методе дифракции быстрых электронов на отражение (ДБЭ-осцилляции) [11]. Особенно интересно поведение огибающих и периода ОПШ при сосуществовании двумерно-слоевого и ступенчато-слоевого механизмов роста при наличии различного расположения моноатомных ступеней на исходной поверхности. Исследован вопрос, каким образом наличие ступеней влияет на затухание ОШП. Демонстрируется самоорганизация на террасах между соседними моноатомными ступенями специфической «асинхронной структуры» островков с постоянной шероховатостью. Показано, что формирование асинхронной структуры является причиной затухания ОШП. На основании этих наблюдений предложено объяснение ускоренному затуханию ДБЭ-осцилляций на вицинальной поверхности, наблюдаемому экспериментально [12].

Рассмотрены причины возникновения биений и немонотонного поведения огибающих осцилляций. Показано, что причиной таких явлений может служить существование на исходной поверхности ступеней, движущихся при эпитаксии в противоположных направлениях, и небольшие различия в скорости формирования атомного слоя на верхних и нижних террасах. Экспериментально эта гипотеза была

подтверждена исследованиями поведения ДБЭ-осцилляцнй при скачкообразном увеличении ростового потока после осаждения первого полумонослоя в системе СеЛЗе(111).

Рассмотрено влияние исходного рельефа поверхности и параметров межсловного атомного обмена на период ОШП. Показано, при каких условиях может наблюдаться уменьшение, а при каких увеличение периода осцилляций. Отклонение периода осцилляций от времени осаждения одного монослоя в наших наблюдениях достигало 20%, что согласуется с экспериментальными наблюдениями на арсениде галлия [12] и кремнии [13] (рис.4).

12 3 4 Толщина (МС)

0 1 2 3 4 5 Осажденная доза (МС)

ио"с

он япииЬг баЛХООО

О 10 2« 30 40 50 Т|ПК (С)

е,(мс)

Рис.4. Сравнение периода экспериментальных ДБЭ-осцилляций и модельных осцилляций шероховатости поверхности. Вверху: слева - гомоэпитаксия ОеЮе(111) [13], справа - моделирование, БШ отсутствуют. Внизу: слева - гомоэпитаксия ОаАзЛЗаА^ОО 1) [12], справа - результаты моделирования при наличии БШ. (Увеличение Я. при моделировании эквивалентно повышению температуры подложки).

Проведено исследование скорости выглаживания поверхности в зависимости от момента остановки роста в разных фазах ДБЭ-осцилляций. Показано, что существует оптимальное время остановки роста, при котором скорость выглаживания поверхности максимальна. Моделирование отжига после остановки роста в разных фазах осцилляций ОШП позволило объяснить экспериментальные результаты. Показано, что разница в скоростях выглаживания может определяться разной подвижностью адатомов и поверхностных моновакансий. Приведены результаты исследований влияния анизотропии поверхностной диффузии на поведение ОШП, показано, что увеличение коэффициента анизотропии диффузии при прочих равных условиях может приводить к сдвигу фазы, увеличению амплитуды и замедлению затухания ОШП.

В пятой главе представлены результаты исследования процессов роста и отжига на плоских и вицинальных поверхностях (111) кремния.

Показано, что основные, качественные закономерности, касающиеся форм роста и поведения шероховатости на поверхности (111) алмазоподобной решетки выполняются так же, как и на поверхности (001) кубического кристалла, несмотря на изменение симметрии и треугольную форму островков. Показано, что плотность островков в зависимости от потока подчиняется степенному закону, хотя и с показателем степени 4/7, несколько меньшим значения 3/4, которое получено для Si(l 11) [14,15].

Рассмотрено поведение ступеней на Si(lll) при сублимации в процессе высокотемпературного отжига. Показано, что для идеальной решётки типа алмаза на моноатомных ступенях, перпендикулярных направлениям типа [112], имеет место асимметрия атомных потоков из ступени на прилежащие террасы. Знак асимметрии зависит от числа оборванных связей у атомов ступени. Получен предсказанный Швёбелем эффект' периодического изменения ширины террас во времени при преимущественном выходе атомов из ступени на верхнюю террасу.

Исследовано влияние поверхностных моновакансий на максимальную ширину террас между моноатомными ступенями. Найдено, что из-за взаимодействия адатомов с моновакансиям максимальная ширина террас, при которой в процессе сублимации на террасах не возникают вакансионные островки, немонотонно зависит от соотношения вероятностей выхода атомов из ступени на террасу и десорбции атома с террасы. На основании модельных расчётов предложено объяснение аномальному росту

максимальной ширины террас, наблюдавшемуся [16] на поверхности $1(1 И) в процессе сублимации при высокотемпературном отжиге.

В шестой главе приведены результаты исследования поведения пористых поверхностей (001) и (111) кремния в процессах эпитаксии и высокотемпературного отжига. Для широкого диапазона температур, скоростей осаждения и параметров пор получены значения критической осаждённой дозы, необходимой для формирования на пористой поверхности сплошного слоя минимальной толщины. Показано, что поверхность (111) остается гладкой на любой стадии процесса зарастания пор, а на поверхности (001) наличие пор провоцирует развитие рельефа в виде ямок пирамидальной формы (рис.5).

Критическая доза для поверхности (111) на порядок меньше, чем для поверхности (001), и зависимости критической дозы от параметров осаждения и свойств пористой поверхности имеют различный характер для этих двух поверхностей. Показано, что для поверхности (111) можно найти оптимальные условия осаждения, позволяющие получить минимальную критическую дозу и минимальное проникновение адсорбата вглубь пористой подложки при сохранении гладкости внешней поверхности адсорбированного слоя.

Рис.5. Последовательные стадии формирования сплошного слоя на пористых подложках, черным цветом отмечено осажденное вещество, серым - подложка. Вверху-подложка (111). Внизу - подложка (001), справа-вид ямки в плане.

Для поверхности (001) во всей исследованной области мы не нашли условий, которые позволили бы получить сплошной слой над порами, одновременно гладкий и тонкий. Наличие пор провоцирует развитие рельефа в адсорбированном слое независимо

от условий осаждения. Различия в шероховатости и порядок величины критической |

дозы, полученные из модельных исследований для (Ш) и (001) поверхностей кремния, согласуется с экспериментальными данными [17,18]. ^

Приведены результаты моделирования заращивания пор и канавок в |

трехкомпонентной системе на основе поверхности (111) алмазоподобного кристалла в |

процессе осаждения. Показано, что существует резкая граница в соотношении энергий активации самодиффузии и взаимной диффузии компонент, разделяющая область энергий, при которых вещество, заполняющее канавки, не содержит пустот, от области, 4

где образуются пустоты.

В седьмой главе приведено описание моделей поверхностных реакций кремния с I

закисью азота и дифторидом ксенона и результаты, полученные с помощью моделирования. Основными экспериментальными фактами и численными параметрами для построения моделей послужили температурные зависимости скоростей поверхностных реакций, а также для закиси азота - критические условия давление-температура, отделяющие режим травления поверхности кремния от режима роста сплошного окисного слоя.

104"1

5

6

е

*

0 2 4 6 8 1000/7', 1/К

о

Рис.6. Зависимость от температуры константы скорости реакции ХеРг с поверхностью Бь Точки - экспериментальные данные различных авторов, линии -модельные кривые, из совмещения которых с экспериментальными точками определялись параметры отдельных стадий реакции в разных областях температур.

С помощью моделирования показана справедливость схемы реакции, включающей стадию существования комплекса БЮ'ЫгО [19]. Определена энергия активации распада этого комплекса, уточнены некоторые другие параметры реакции. Найдено, что в области травления кремния имеет место некоторое граничное давление N¡0, превышение которого ведёт к быстрому развитию шероховатости поверхности из-за различий в коэффициентах прилипания на чистую и однократно окисленную поверхность кремния.

Реакция взаимодействия 81 с дифторидом ксенона является многостадийной, соотношение между скоростями отдельных стадий этой реакции недостаточно ясны.

Совмещение экспериментальной [20] и модельной зависимостей скорости травления от температуры (рис.б) позволило оценить соотношения скоростей отдельных стадий реакции и относительные концентрации различных фторидов на поверхности кремния во время травления.

Выводы

1. Создано программное обеспечение и разработаны виртуальные технологические комплексы для моделирования эпитаксиального роста тонких полупроводниковых слоев. Модели имитируют эпитакснальный рост, высокотемпературный отжиг и химические реакции на кристаллических поверхностях (001) кубического кристалла и на поверхностях (001) и (111) алмазоподобного кристалла. Разработаны быстродействующие алгоритмы, позволяющие моделировать процессы в широком диапазоне скоростей осаждения и температур (вплоть до температур плавления) на поверхностях с линейными размерами до нескольких сотен нанометров с произвольной морфологией подложки. Анализ кинетики атомных преобразований возможен как на поверхности, так и внутри приповерхностного слоя на любой стадии роста или отжига в процессе расчетов и после их окончания.

2. При исследовании атомных потоков по стенкам островков в процессе эпитаксиального роста показано, что отношение атомных потоков вверх/вниз зависит как от особенностей диффузии атомов через моноатомные ступени, так и от условий осаждения, и даже от количества осажденного вещества. Независимо от физических причин, определяющих особенности диффузии атомов через ступени, изменение отношения атомных потоков вверх/вниз в пределах от 0.9 до 1.3 достаточно чтобы реализовать все известные для эпитаксии механизмы роста, в том числе и рост по механизму Странского-Крастанова.

3. В рамках представлений о роли атомных потоков вдоль стенок островков показано, что переход от двумерного заполнения атомных слоев к образованию трехмерных островков при росте по механизму Странского-Крастанова вызывается ростом отношения атомных потоков вверх/вниз от 0.9S до 1.15 с увеличением осажденной дозы вещества. Найдено, что это происходит по двум причинам: из-за увеличения среднего размера островков в более высоких атомных слоях и благодаря захвату зародышем нового слоя атомов, вышедших из границ нижнего двумерного островка.

4. При исследовании двумерного и трехмерного зарождения островков получены зависимости первого размера двумерного критического зародыша, начиная с которого островки устойчиво растут, и второго критического размера, необходимого для зарождения следующего слоя, от условий роста и энергии связи между атомами.

На основе этих данных проанализированы зависимости плотности двумерных островков от скорости осаждения при большом размере критического зародыша, а также условия возникновения зародышей нового слоя до начала коалесценции двумерных островков. Показано, что теоретические зависимости плотности островков и закономерности образования на двумерных островках зародышей следующего слоя, полученные в предположении о независимости первого критического размера от условий роста, применимы для критического зародыша размером не более 3-х атомов.

5. Установлено, что поведение периодических изменений (осцилляций) шероховатости поверхности в процессе эпитаксиального роста зависит от взаимного расположения моноатомных ступеней на подложке и от направления их движения друг относительно друга в процессе роста. Выявлены следующие закономерности в изменении формы ОШП:

• образование вблизи ступеней зон, обедненных зародышами, приводит к уменьшению начальной амплитуды ОШП;

• формирование двумерных островков между ступенями на вицинальной поверхности роста вызывает ускоренное затухание ОШП;

• движение ступеней роста в противоположных направлениях вызывает биения на ОШП;

• с ростом температуры период ОШП уменьшается при отсутствии барьеров Швебеля и увеличивается при их наличии.

6. Найдено, что влияние анизотропии атомной диффузии, аналогичной анизотропии диффузии на поверхностях (001) Ge, Si, GaAs, приводит к немонотонным зависимостям амплитуды и скорости затухания ОШП от коэффициента анизотропии, и наблюдается значительный (до половины периода) сдвиг фазы ОШП. В противоположность малым значениям коэффициента анизотропии в интервале значений 102-103 с ростом коэффициента анизотропии наблюдается увеличение амплитуды и уменьшение скорости затухания ОШП.

7. Показано, что в процессе высокотемпературного отжига зависимость максимально возможной ширины террас на вицинальной поверхности (111) кремния от отношения энергий образования атома на террасе и десорбции атома с террасы немонотонна из-за взаимодействия адатомов с моновакансиями, образующимися на гладких участках террас при высокой температуре. По экспериментальным значениям максимальной

ширины террас на Si(lll) определено, что энергия образования атома на террасе при температуре 1400 К составляет 1-1.15 эВ.

8. В результате исследований процесса формирования сплошного слоя при осаждении кремния на пористые подложки кремния с ориентацией (111) и (001) показано, что в первом случае можно получить гладкий и одновременно тонкий (несколько атомных слоев) сплошной слой. Во втором случае наличие пор провоцирует развитие рельефа, тормозящего формирование сплошного слоя, в результате чего сплошной

слой получается шероховатый и его средняя толщина составляет не менее *

нескольких десятков атомных слоев.

9. При моделировании реакции взаимодействия кремния с закисью азота получены впервые или уточнены параметры отдельных стадий реакции: а) значение 1 коэффициента прилипания N2O на Sí (oM.S'IO"4), б) значения теплоты адсорбции окислителя (35±2)ккал/моль и предэкспоненты адсорбции Ло=1.2*10"5 1/Торр, в) энергия активации превращения комплекса SiO*N20 в диоксид SÍO2 Яз=(75±2)ккал/моль, г) предэкспонента десорбции SÍO с поверхности Si К^=10|5(с.ат.место)",1 д) верхняя граница энергии активации реакции SÍO2 с Si £;=(30±5)ккал/моль. Найдено, что возникновение ямок травления на чистой поверхности вызвано с большой разницей в коэффициентах прилипания окислителя

на чистый и однократно окисленный кремний, и установлены области давлений и температур, при которых возникает режим травления ямок.

10. При моделировании реакции взаимодействия кремния с дифторидом ксенона построены номограммы, связывающие покрытия поверхности различными фторидами с величиной энергий активации их образования. Показано, что отрицательный наклон температурной зависимости константы скорости травления объясняется существованием физически адсорбированного состояния дифторида ксенона на поверхности кремния; найдено, что десорбция S1F2 с аномально малой * энергией активации может быть объяснена экзотермичностью образования S1F4.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кожухов А.В., Кантер Б.З., Стенин С.И., Яновицкая З.Ш. Образование кластеров на поверхности (111) и (100) при сублимации кремния. //Поверхность, 1988, Т. 7, С. 5460.

2. Слуцкий Б.А., Яновицкая З.Ш. Роль вакансий на ступенчатой поверхности кристалла.//Поверхность 1991, №3, С.78-85.

3. Golobokova L.Yu., Markov V.A., Pcheliakov O.P., Yanoviskaya Z.Sh. Features of surface recovery behavior during interfaces formation in superlattices grown by MBE. //Superlattice and Microstructuies, 1991, V. 10, No 2, P. 139-141.

4. Голобокова Л.Ю., Марков B.A., Пчеляков О.П., Яновицкая З.Ш. Выглаживание микрорельефа поверхности пленок германия после остановки процесса МЛЭ. //Поверхность, 1992, Т. 2, С. 145-147.

5. Жукова Е.Н., Луцевич Л.В., Морозова Г.Г., Кальпус В.Ю., Яновицкая З.Ш. Имитационное моделирование окисления кремния закисью азота методом Монте-Карло //НГТУ, Препринт № 787, Новосибирск 1992.

6. Волощук И.А., Морозова Г.Г., Яновицкая З.Ш. Исследование характеристик адсорбированного слоя методом Монте-Карло //НГТУ, Препринт № 978, Новосибирск, 1993.

7. Neizvestny I.G., Voloshchuk LA., Slutski B.A., Yanovitskaya Z.Sh. Formation of superstructures in submonolayers by difiusion with long-range lateral pair potential. //Low-Dimensional Structures, 1994, Vol. 8. P. 65-72.

8. Neizvestny I.G., Pcheliakov O.P., Yanovitskaya Z.Sh. RHEED control of nanostructure formation during MBE. //Low-Dimensional Structures, 1995, Vol. 10/11, P. 389-396.

9. Луцевич Л.В., Кистанов А.И., Тисленко O.B., Яновицкая З.Ш. Имитационное моделирование реакции окисления кремния закисью азота. //Тезисы докладов Второго Сибирского конгресса по прикладной и индустриальной математике (ИНПРИМ-96), Новосибирск, 1996, С. 67.

10. Пчеляков О.П., Рыженков И.П., Катков М.И., Неизвестный И.Г., Яновицкая З.Ш. Теоретический анализ и моделирование методом Монте-Карло изменений микрорельефа поверхности при формировании эпитаксиальных наноструктур. //Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1996, № 5, С. 20-28.

11. Pchelyakov O.P., Yanoviskaya Z.Sh., Katkov M.I., Ryzhenkov I.P., Neizvestny I.G. Theoretical Analysis and Monte-Carlo Simulations of the Changes of the Surface Microrelief during Formation of Epitaxial Nanostructures //Surface Invest. 1997, V.12, p.559-569.

12. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Katkov M.I., Ryzhenkov LP., Yanoviskaya Z.Sh. investigation of desinchronization mode of 2D-island creation on the stepped surface during MBE-growth. //Low Dimensional Srtuctures, 1996, Vol. 7/8, P. 47-54.

13. Shwatrz N.L., Neizvestny 1.С., Katkov М.1., Ryzhenkov 1.Р., Yanovitskaya Z.Sh. Desynchronization mode of 20-isIand creation on the vicinal surface during MBE-growth (Simulation). //Appl.Surf.Sci. 1998, V.123/124 P.729-733.

14. Katkov M.I., Neizvestny I.G., Ryzhenkov LP., Shwatrz N.L., Yanovitskaya Z.Sh. Smoothing of the surface relief during MBE process as a cause of RHEED oscillation distortions. //Phys.Low-Dira.Struct., 1997, Vol. 5/6, P. 13-21.

15. Nikiforov A.I., Markov V.A., Pcheliakov O.P., Yanovitskaya Z.Sh. The influence of the epitaxial growth temperature on the period of RHEED oscillations. //Phys.Low-Dim.Struct. 1997, Vol. 7, P. 1-10.

16. М.Р.Бакланов, А.И.Кистанов, К.П.Могилышков, О.В.Соколова, Д.Г.Шамирян, З.Ш.Яновицкая, Взаимодействие кремния с дифторидом ксенона. //Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 1996, №10, С.85-91.

17. Baklanov M.R., Kistanov A.L, Mogilnikov К.Р. Sokolova O.V., Shamiryan D.G., Yanovitskaja Z.Sh. Interaction of silicon with xenon difluoride //Surf. Invest. 1997, Vol. 12, P. 1217-1226.

18. Неизвестный И.Г., Шварц НЛ., Яновицкая З.Ш., Катков М.И. Преобразование поверхностного рельефа в процессе МЛЭ при сосуществовании ступенчато-слоевого и двумерно-слоевого механизмов роста (моделирование). //Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1998 №11 С.59-67.

19. Неизвестный И.Г., Шварц НЛ., Яновицкая З.Ш. Связь формы ДБЭ-осцидляций с преобразованиями поверхностного рельефа в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии //Изв.РАН, сер.физическая, 1999, Т.63, №2, С.244-248.

20. Neizvestny I.G., Shwatrz N.L., Yanovitskaya Z.Sh. Stationary surface relief during MBE growth (Simulation) //14th Int. Vacuum Congress (IVC-14), 31 Aug.-4 sept. 1998, Biimingam, UK, Abstract Book, P.337.

21.Neizvestny I.G., Nikiforov A.I., Pcheliakov O.P., Shwatrz N.L., Sokotov L.V., Yanovitskaya Z.Sh. RHEED oscillation during the MBE process under the coexistence of step flow and two-dimensional nucleation growth modes //Phys.Low-Dim.Struct. 1999, No. 1/2, P.81-96

22. Zverev V., Neizvestny I.G., Shwatrz N.L., Yanovitskaya Z.Sh. 3D simulation of MBE growth on Si(l 11) surface //7й1 Int. Conf. on the formation of semiconductor interfaces 2125 June 1999, Goteborg, Sweden, Abstracts, P.148.

23. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.ШЛновицкая. Трехмерная модель эпнтаксии на поверхности (111) кремния.. Труды совещания "Нанофотоника". Нижний Новгород 15-18 марта 1999.С.161-164.

24. А.В.Зверев, Неизвестный И.Г., Шварц Н.Л., Яновицкая З.Ш. Моделирование процесса гомоэпитаксии на пористой поверхности (111) кремния //Микроэлектроника, 1999, Т.28, №5, С.377-384.

25. Neizvestny I.G., Shilrartz N.L., Zverev A.V., Yanovitskaya Z.S., 3D model of epitaxy on diamond-like crystal (111) surface. //Nanostructures: Physics and Technology, Proceedings of7lh International symposium June 14-18 1999, S.-Petersburg, p. 529-532.

26. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестиый, Н.Л.Шварц, З.ШЛновицкая. Зарастание пор в процессе гомоэпитаксии на поверхности Si(lll) в зависимости от пористости и условий роста (моделироваие). //Труды совещания "Нанафотоника", Нижний Новгород 20-23 марта 2000, С.23-26.

27. Д.В.Брунев,И.Г.Неизвестный,Н_Л.Шварц, З.Ш.Яновицкая, Моделирование возникновения трехмерных кластеров в процессе эпитаксии при наличии барьеров Швебеля. //Труды совещания "Нанофотоника", Нижний Новгород 20-23 марта 2000, С.27-30.

28.1.G.Neizvestny, A.V.Zverev, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya. 3D-model of epitaxial growth on{lll} surfaces of diamond-like crystals.//Proceedings of the 4th International Workshop NDTCS-2000, St.Petertnirg, Russia, June 12-17, 2000, SPAS Vol. 4, P.C12-C15.

29. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, НЛ.Шварц,З.Ш.Яновицкая. Моделирование пористой поверхности (111) кремния в процессе эпитаксии и отжига //Изв.АН, сер.физическая, 2000, Т.64, с.337-343.

30. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Zverev A.V., Simulation of pores sealing during homoepitaxy on Si(lll) surface. //Proceedings of the в* International

Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 19-23,

2000, P. 133-136.

31.1-G.Neizvestny, LN.Safronov, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya, A.V.Zverev. Monte Carlo simulation of quantum dots formation during heteroepitaxy. //Proceedings of the 8lh International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 19-23,2000, P.129-132.

32. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Zverev A.V., Monte Carlo simulation of step behavior on Si(lll) surface during sublimation, //Thin Solid Films, (2000),V.380, P.61-63.

33. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., 2D Island Sistem Formation during Initial Stage of MBE Growth with Large Critical Island Size //Phys.Low-Dim.Struct., (2000) No 11/12, P.137-146

34. D.V.Brunev, LG.Neizvestny, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaja, Schwoebel barrires as the reason for 3D-isIand formation during heteroepitaxy, //Proceedings of the 9й" International Symposium Nanostructures*. Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 18-22,

2001.P33-35.

35. Д.В.Брунев,И.Г.Неизвестный,НЛ.Шварц, З.Ш.Яновицкая Моделирование влияние межслоевого атомного обмена на рост трехмерных эпитаксиальных островков //Изв.АН, сер.физическая, 2001, Т.65, с.196-200.

36. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, НЛ.Шварц, З.Ш.Яновицкая Моделирование процесса формирования сплошного слоя при гомоэпитахсии на пористой поверхности Si(lll) //Изв.АН, сер.физическая, 2001, Т.65, с.192-195.

37. Brunev D.V., Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Influence of Shwoebel barriers and surfaces diffiision anisotropy on surface relief evolution during epitaxial growth: Simulation.// Phys.Low-Dim.Struct., (2001) No 5/6, P. 173-184.

38. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, НЛ.Шварц, З.ШЛновицкая Моделирование процессов эпитаксии, сублимации и отжига в трехмерном приповерхностном слое кремния. //ФТП (2001) Т.35, в.9, с.1067-1074.

39. A.V.Zverev, I.G.Neizvestny, N.LShvarts, Z.Sh.Yanovitskaya. The Simulation of epitaxy, sublimation, and annealing processes in a 3D silicon surface layer. //Semiconductors, 2001, V.35, N 9, P.1022-1029.

40. Brunev D.V., Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Shwoebel barriers and quantum dots lateral size equalization during epitaxial growth. //Nanotechnology, 2001, V.12, P.413-416.

41. l.G.Neizvestny, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya, A.V.Zverev. 3D-model of epitaxial growth on porous {111} and {100} Si surfaces. //Computer Physics Communications, 2002, V.147, N1-2, P.255-258.

42. D.V.Brunev, l.G.Neizvestny, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya. Interlayer atomic diffusion as the reason for self-assembled quantum dots formation. //Computer Physics Communications, 2002, V.147, N1-2, P.272-275.

43. И.Г.Неизвестный, НЛ.Шварц, З.Ш.Яновицкая. Двумерное зарождение в процессе эпитаксии при большом размере критического зародыша. //Микроэлектроника, 2002, Т.31,№2, с.84-92.

44. А.В.Зверев, Неизвестный И.Г., Шварц НЛ., Яновицкая З.Ш. Влияние моновакансий на ширину террас при сублимации с поверхности (111) алмазоподобного кристалла //ФТП 2003, Т.37, в.6, с.674-680.

*

ч

Список цитируемой литературы

1 Growth and properties of ultrathin epitaxial layers Edited by D.A.King, D.P.Woodruff, //The

chemical physics of solid surfaces, V. 8 Elsevier 1997,682 p.

2 К.Биндер, Методы Монте Карло в статистической физике //М. Наука, 1982,400с.

3 W.Kossel, //Naturwissenschaften 1930 V.18 Р.901; W.Kossel, //Nachr.Gesell.Wissen. Goettingen//Math. Phys.Klasse 1927, 135 Р. Цитируется no работе: G.Ehrlich. Atomic events at lattice steps and clusters: a direct view of crystal growth processes //Surf.Sci. 1995, V.331-333, P.865-877.

4 Хуанг К. Статистическая механика //М. Мир, 1966,432 с.

5 G.H.Gilmer, P.Bennema, Simulation of Crystal Growth with Surface Diffusion. // lAppl.Ph.ys. (1972) V.43, P.1347-1360

6 R.LSdiwoebel, EJ.Shipsey. Step motion on crystal surfaces // J. Appl. Phys. (1966), v.37, p.

3682-3686.

7 J.A Venables, Atomic processes in crystal growth. //Surf.Sci 299/300 (1994) P.798-817.

8 ИН.Странский, Р.Каишев. К теории роста кристаллов и образования кристаллических зародышей. //УФН, 1939,Т.21, выл.4, С. 408-465. Цитируется по книге А.А.Чернов, Е.И.Гиваргизов, Х.С.Багдасаров, В.А.Кузнецов, Л.Н.Демьянец, А.НЛобачев //Современная кристаллография, т.3.Образование кристаллов. С.408 "Наука" М 1980, С.76-80.

9 Tersoff, A.W.Denier van der Gon, R.M.Tromp Critical Island Size for Layer-by-Layer

Growth. Phys.Rev.LetL, 1994, Vol. 72, No. 2, P. 266-269.

10 В.И.Трофимов, В.А.Осадченко, Рост и морфология тонких пленок М, Энергоатомиздат, 1993,272 с.

11 Т Shitara, D.D.Vvedensky, M.R.Wilby, J.Zhang, J.H.Neave, B.AJoyce Step-density variations and reflection high-energy electron diffraction intensity oscillations during epitaxial growth on vicinal GaAs(001). //Phys.Rev. В 46, (1992) p.6815-6824

12 J.N.Neave, H.AJoyce, P,J,Dobson and N.Norton. Dynamics of film growth of GaAs by MBE from Rheed obsrevation // Appl.Phys. V.A31, (1983) P.I-7.

13 A.L Nikiforov, V.A. Markov, V.A. Cherepanov, O.P. Pchelyakov. The influence of growth temperature on the period of RHEED oscillations during MBE of Si and Ge on Si(l 11) surface. //Thin Solid Films, V.336 (1998) P.183-187.

14 B.Voigtlander, A.Zinner, T.Weber, H.P.Bonzel, Modification of growth kinetics in surfactant-mediated epitaxy. // Phys.Rev.B, 1995, Vol. 51, No. 12, P. 7583-7591.

15 A.A.Shk!yaev, M.Shibata, M.Ichikawa . Ge islands on Si(lll) at coverages near the transition from two-dimensional to three-dimensional growth. //Surf.Sci., 1998, Vol. 416, P. 192-199

16 Y.Homma, H.Hibino, T.Ogino, N.Aizava, Sublimation of a heavily boron-dopped Si(l 11) surface. //Phys.Rev.B Phys.Rev.B 58 (1998) 13146-13150.

17 Yasumatsu Y., Ito Т., Nishizawa H., Hiraki A. Ultrathin Si films grown epitaxially on porous silicon. //AppI.Surf.Sci. 1991. V.48/49. P.414-418.

18 Rotnanov S.I., Mashanov V.I., Sokolov L.V., Gutakovski A., Pchelyakov O.P. GeSi films with reduced dislocation density grown by molecular-beam epitaxy on compliant substrates based on porous silicon. //Appl.Phys.Lett., 1999. V.75. P.4118-4120.

19 Бакланов M.P., Кручинин B.H., Репинский C.M., Шкпяев А.А., Критические условия при взаимодействии закиси азота с поверхностью кремния при низких давлениях. //Поверхность. Физика, химия, механика, 1986. №10 С.79-86.

20 Алиев В.Ш., Бакланов М.Р. Энергетические и угловые зависимости химического распыления кремния в дифториде ксенона. //Поверхность. Физика, химия, механика. 1991, Том 2, С.96-102

4

Заказ № 317, тираж 100 экз. Отпечатано в Издательстве СО РАН, 630090, Морской пр-т 2.

2ооЗ-А * 12 1 68

i

i

«

i

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Метод Монте-Карло и имитационные модели эпитаксиального роста.

1.1. Метод Монте-Карло.

1.2. Структура программ для имитационного моделирования процессов эпитаксии, отжига или химических реакций.

1.3. Датчики случайных чисел.

1.4. Вероятности элементарных событий.

1.4.1. Энергии активации адсорбции и десорбции.

1.4.2. Энергии активации поверхностной атомной диффузии

1.4.3. О поверхностных структурных перестройках.

1.5. Имитация технологического процесса.

1.6. Хранение и обработка результатов вычислений.

1.7. Модель кристалла Косселя и её применение к исследованию поверхностных атомных процессов.

1.7.1. Особенности развитой в нашей работе SOS-модели эпитаксии на поверхности кристалла Косселя.

1.7.2. Параметры SOS модели.

1.7.2.1. Исходная конфигурация поверхности.

1.7.2.2. Параметры модельного кристалла.

1.7.2.3. Параметры модельного процесса.

1.7.3. Границы применимости модели.

1.7.4. Организация вычислительной работы и выходные данные.

1.8. Трехмерные модели эпитаксиального роста на поверхностях (111) и (001) алмазоподобных кристаллов.

1.8.1. Алгоритмы для трехмерных моделей.

1.8.2. Параметры трехмерной модели.

1.8.2.1. Исходная поверхность.

1.8.2.2. Параметры модельного кристалла.

1.8.2.3. Параметры модельного процесса.

1.8.3. Демонстрационно-аналитические возможности интерфейса трехмерных моделей.

1.9. Модели химических реакций.

Потребности наноэлектроники вызвали повышенный интерес к атомным процессам на поверхностях полупроводниковых кристаллов, т.к. именно эти процессы определяют свойства структур с нанометровыми размерами. Методики эпитаксиального роста позволяют выращивать структуры с нанометровыми размерами в одном, двух или трёх направлениях. Эти низкоразмерные структуры составляют основу элементной базы нового поколения микроэлектроники - квантовой наноэлектроники. Исследованию поверхностных атомных процессов в последние годы посвящены многочисленные работы в российской и зарубежной научной литературе. Основную роль в процессах формирования микрорельефа растущего слоя играет поверхностная атомная диффузия, механизмы обмена атомами между ступенями и террасами, условия формирования двумерных или трёхмерных зародышей, начальные стадии поверхностных химических реакций. В связи с переходом к атомному масштабу появилась необходимость в дополнительных исследованиях поведения вещества в нанообъемах и в тонких приповерхностных слоях.

Прямые наблюдения поверхностного рельефа с помощью микроскопии с атомным разрешением позволили получить общие сведения об атомной структуре кристаллических поверхностей основных полупроводников и металлов [1]. Однако крайне трудно проводить такие наблюдения за поверхностью непосредственно в процессе её обработки, и далеко не для любых объектов атомного масштаба возможны прямые наблюдения, например, они невозможны для захороненных полостей, вакансий и других дефектов, возникающих в объеме растущих слоев.

Широкое применение в области исследования процессов, происходящих на кристаллической поверхности при изготовлении низкоразмерных структур, получило компьютерное моделирование. С помощью метода Монте-Карло (МК) оказалось возможным создавать имитационные компьютерные модели, в достаточной степени адекватно отображающие атомные процессы на поверхности кристаллов [2].

Варьируя параметры компьютерной модели, и сопоставляя результаты вычислительных и реальных экспериментов, можно разобраться в кинетике тех или иных поверхностных преобразований и сократить количество громоздких, дорогостоящих и экологически небезопасных реальных экспериментов.

Данная работа посвящена исследованиям с помощью компьютерных моделей формирования атомно-тонких слоёв, а также преобразований рельефа атомного масштаба на поверхности полупроводниковых кристаллов в процессах эпитаксиального роста, высокотемпературного отжига и химических реакций.

Наиболее часто для исследований поверхностных атомных процессов используется МК-модель эпитаксии и миграции атомов на поверхности (001) кристалла Косселя [3]. Такую модель кристалла называют также SOS-моделью, т.к. она использует принцип "твердое-на-твердом" (solid-on-solid или SOS), когда у каждого поверхностного атома обязательно имеется нижележащий сосед. (Традиционно считается, что атомы падают на поверхность подложки «сверху», хотя это всего лишь условность). Свойства этой модели могут быть описаны тем же гамильтонианом, что и двумерная модель Изинга [4]. Впервые SOS-модель была развита Гилмером с сотрудниками [5]; эта модель до сих пор широко используется для исследований различных аспектов морфологических преобразований поверхности.

В последние годы стали появляться работы, описывающие трёхмерные МК-модели, не использующие принцип SOS, а также модели кристаллов с алмазоподобной решёткой, соответствующей наиболее распространённым полупроводникам, таким как Ge, Si, соединения типа AUIBV. Однако трёхмерные (3D) модели, рассматривающие поверхности кристалла типа алмаза, пока недостаточно разработаны. Особые трудности вызывает моделирование структурных перестроек, свойственных реальным поверхностям алмазоподобных кристаллов из-за ковалентного характера межатомных связей.

В настоящее время актуальным является исследование с помощью моделирования вопросов влияния на морфологию растущей поверхности таких особенностей поверхностной диффузии атомов, как дополнительные энергетические барьеры при диффузии через моноатомные ступени, анизотропия поверхностной диффузии и т.п. Особый интерес вызывают процессы самоорганизации поверхностных структур, т.к. самоорганизация открывает новые перспективы при получении упорядоченных структур с размерами, недоступными для традиционных литографических технологий.

Исследование поверхностных химических реакций является ещё одним направлением, для которого имитационное моделирование является весьма эффективным. Процессы подготовки поверхности полупроводников к эпитаксиальному росту: очистка в газовой среде или формирование тонких поверхностных слоёв, - могут быть успешно исследованы с помощью моделирования.

Каждой кристаллической системе определённой химической природы и состава соответствует собственный набор характеристик атомной диффузии, экспериментальное определение которых является сложной задачей. Имитационное МК-моделирование позволяет провести исследования атомных поверхностных процессов не только в широком диапазоне условий осаждения или отжига, но и для широкого набора параметров атомной диффузии. Эта возможность, недоступная в реальных условиях, помогает находить диффузионные характеристики исследуемой системы из сравнений результатов вычислительных и реальных экспериментов. МК-моделирование процессов роста, отжига и химических реакций адекватно численному решению весьма сложных, трудно формулируемых кинетических р гчий Оно может заменить аналитические расчёты в тех случаях, когда г ч гические решения невозможны. Однако в большинстве публикуемых о Монте-Карло моделирование сопровождает экспериментальные или теоретические исследования только с целью проверки и подтверждения какого-либо предположения. Поведение модельной системы не анализируется с других точек зрения и в других физических условиях.

Цель настоящей работы заключалась в следующем. С помощью разработанных нами компьютерных моделей установить взаимосвязь между характеристиками диффузионных перемещений отдельных атомов и преобразованиями микрорельефа поверхностных слоев, растущих на кристаллической подложке, в широком диапазоне параметров атомной диффузии, исходного рельефа подложки и технологических условий. Выяснить ключевые детали атомной диффузии, определяющие морфологию реальной поверхности и тонких слоев, из сопоставления кинетики модельных атомных преобразований плоских, вицинальных и пористых подложек с поведением реальных слоев на кристаллических подложках с ориентацией (001) и (111) в процессах эпитаксиального роста, высокотемпературного отжига и поверхностных химических реакций.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработаны пакеты быстродействующих программ, моделирующих атомные процессы на поверхности (001) кристалла Косселя при наличии принципа SOS, а также на поверхностях (111) и (001) алмазоподобного кристалла без использования этого принципа.

2. Исследовано влияние параметров межслойного атомного обмена (барьеров Швёбеля [6]) на морфологию растущей поверхности кристалла.

3. Исследовано поведение шероховатости поверхности в процессе роста в зависимости от исходной морфологии и условий осаждения вещества.

4. Исследованы процессы двумерного и трёхмерного зарождения в зависимости от условий осаждения.

5. Исследовано преобразование вицинальной поверхности (111) алмазоподобного кристалла в процессе высокотемпературного отжига.

6. Исследована кинетика заращивания пор на пористых подложках (001) и (111) алмазоподобного кристалла и условия формирования сплошного слоя в процессах роста и высокотемпературного отжига.

7. Исследованы схемы поверхностных реакций кремния с закисью азота и дифторида ксенона, используемых для очистки кремниевых подложек при выращивании наноструктур.

Научная новизна результатов работы состоит в следующем.

Разработан ряд имитационных моделей с оригинальными быстродействующими расчетными алгоритмами для исследования свойств полупроводниковых поверхностей. Полученные с помощью этих моделей результаты вычислительных экспериментов позволили объяснить экспериментальные факты, не имевшие объяснений или имевшие предположительные и неоднозначные трактовки. Предсказано существование новых физических явлений, которые либо получили подтверждение в реальных исследованиях, либо ждут экспериментальных проверок.

Перечисленные ниже результаты получены впервые.

• С помощью моделирования проведено прямое определение размеров критического зародыша (РКЗ) при двумерном и трехмерном зарождении на поверхности (001) кубического кристалла. Получены зависимости РКЗ от условий осаждения и величины энергии связи между латеральными соседями и зависимости плотности двумерных островков от условий роста при большом (до 40 атомов) размере критического зародыша. На основании этих данных получены зависимости плотности островков закритического размера от условий осаждения при большом РКЗ. Из сравнения этих зависимостей с расчетами найден предел применимости аналитических выражений [7,9,10].

Найдены зависимости морфологии поверхностного слоя при эпитаксиальном росте от величины барьеров Швёбеля (БШ) как для встраивания атомов в ступень, так и для выхода из ступени. В координатах параметров обмена атомами между отдельными атомными слоями построена диаграмма, где отмечены условия реализации всех известных для эпитаксии механизмов роста: двумерно-слоевого роста, роста по механизму Странского-Крастанова [8], роста трёхмерных островков (квантовых точек), а также корругации поверхности после длительного осаждения слоя при заторможенном встраивании адатомов в нисходящие ступени.

Обнаружено влияние моноатомных ступеней на скорость затухания и температурную зависимость начальной амплитуды периодических изменений (осцилляций) шероховатости поверхности (ОШП) в процессе эпитаксии. Показана взаимосвязь биений ОШП с существованием на исходной поверхности встречных ступеней, движущихся в противоположные стороны в процессе эпитаксиального роста. Получены экспериментальные подтверждения взаимосвязи биений, наблюдаемых на ДБЭ-осцилляциях в процессе эпитаксиального роста, с наличием на реальной поверхности встречных ступеней.

Показано на модели и подтверждено экспериментом по эпитаксии Ge/Ge(l 11), что при отсутствии барьеров Швебеля период ОШП с ростом температуры подложки может становиться меньше, чем время осаж,~. ----одного монослоя; наличие БШ может приводить к увеличению периода ОШП, которое наблюдается при гомоэпитаксии GaAs/GaAs(001) [12]. Обнаружены на вицинальных поверхностях самоорганизующиеся формы поверхностного рельефа: «асинхронные структуры» двумерных островков, с постоянным во времени суммарным периметром. Показано, что образование «асинхронных структур» между ступенями на вицинальной поверхности приводит к ускоренному затуханию ОШП по сравнению с затуханием на гладкой поверхности.

Предсказаны с помощью моделирования и подтверждены экспериментом при осаждении Ge/Ge(lll) различия в скоростях выглаживания поверхности при остановке эпитаксиального роста в различных фазах ДБЭ-осцилляций.

Показано, что увеличение коэффициента анизотропии поверхностной атомной диффузии может приводить к увеличению амплитуды, замедлению затухания и сдвигу фазы ОШП для анизотропии, характерной для поверхностей (001) со структурными перестройками типа 1x2.

Определена асимметрия выхода атомов из моноатомной ступени на верхнюю и нижнюю террасы поверхности (111), связанная с геометрией идеальной решётки типа алмаза. Показано, что влияние моновакансий, образующихся в процессе сублимации на гладких террасах поверхности (111), может определять максимально возможную ширину террас в кремнии.

Получены зависимости минимальной осаждённой дозы, необходимой для заращивания пор на пористых подложках (001) и (111) кремния, от диаметра пор, скорости роста и температуры осаждения. Показано, что поверхность (111) остается гладкой в процессе формирования сплошного слоя, а на подложке (001) поры провоцируют развитие рельефа в растущем слое. При исследовании заращивания пор и канавок в трехкомпонентной системе на подложках (111) найдено, что небольшие изменения в соотношении энергий активации самодиффузии и взаимной диффузии компонент приводят к формированию захороненных полостей. С помощью модельных исследований схемы поверхностной реакции кремния с закисью азота подтверждена гипотеза о возникновении комплекса Si0*N20 как промежуточной стадии реакции; впервые определена энергия распада этого комплекса; найдено объяснение и определены условия развития шероховатости поверхности в процессе реакции. Проанализирована схема реакции травления поверхности кремния дифторидом ксенона и получены оценки энергий активации образования различных фторидов SiFx (1<х<4).

На защиту выносятся следующие положения:

I. Методика исследований с помощью Монте-Карло моделирования кинетики атомных преобразований на поверхности и в глубине приповерхностных слоев на кристаллических подложках в процессах эпитаксиального роста, отжига и химических обработок.

II. Взаимосвязь морфологии растущего слоя с атомными потоками вверх и вниз по стенкам островков; показано, при каких соотношениях потоков вверх/вниз реализуются все известные для эпитаксии формы роста, в том числе и рост по механизму Странского-Крастанова.

III. Анализ атомных процессов, вызывающих переход от двумерного роста поверхностного слоя к возникновению трехмерных островков в одном ростовом процессе в области роста по механизму Странского-Крастанова.

IV. Закономерности поведения плотности двумерных островков в зависимости от условий осаждения при большом размере критического зародыша и анализ пределов применимости аналитических выражений, полученных в теориях двумерного и трехмерного зарождения [7,9,10].

V. Взаимосвязь между характеристиками периодических изменений (осцилляций) шероховатости поверхности при эпитаксии (начальная амплитуда, период, форма огибающих осцилляций) и взаимным расположением моноатомных ступеней на исходной кристаллической подложке, а также влияние на эти характеристики особенностей диффузии атомов при пересечении моноатомных ступеней и анизотропии диффузии, вызванной структурными перестройками.

VI. Влияние моновакансий на предельно возможную ширину террас между моноатомными ступенями на поверхности (111) в процессе сублимации.

VII. Найденные нами существенные различия кинетики формирования в процессе эпитаксии сплошного поверхностного слоя на пористых подложках с различной кристаллографической ориентацией.

VIII. Определение или уточнение параметров: коэффициентов прилипания, энергий активации и предэкспонециальных множителей - отдельных стадий поверхностных реакций кремния с закисью азота и дифторидом ксенона.

Научная и практическая ценность работы состоит разработке виртуальных технологических комплексов для моделирования процессов эпитаксиального роста, отжига и химических реакций и в получении с помощью моделирования ряда новых научных результатов, опубликованных в оригинальных статьях. Многие из этих результатов являются предсказаниями, указывающими направление для проведения реальных экспериментов. Часть предсказаний была подтверждена специально проведенными экспериментальными исследованиями, что доказывает принципиальную возможность частичной замены вычислительным экспериментом исследований атомных процессов, происходящих при формировании реальных наноструктур. Пакетный режим расчетов, сохранение данных в виде компьютерных фильмов и удобные многофункциональные интерфейсы позволяют проводить за короткое время большие объемы вычислительных экспериментов не только разработчиками программ, но и рядовыми пользователями. Возможности разработанного программного обеспечения далеко не исчерпаны исследованиями, проведёнными в настоящей работе. Оно продолжает использоваться как инструмент для дальнейших исследований в области физических основ нанотехнологий и как методика для отладки технологических режимов. С помощью этого программного обеспечения создан набор видео- и компьютерных фильмов, наглядно демонстрирующих преобразования атомного поверхностного рельефа и захороненных структур на любой стадии процессов молекулярно-лучевой эпитаксии и высокотемпературного отжига.

Личный вклад автора состоит в следующем:

• анализ существующих проблем и общая постановка задач;

•создание первых вариантов расчётных программ и отладка с их помощью физико-математических моделей; •участие в разработке формализованных алгоритмов для оптимизации расчётных программ с целью увеличения скорости счёта; •участие в разработке удобных пользовательских интерфейсов; •проведение пионерских вычислительных экспериментов; •анализ результатов модельных расчётов и данных реальных экспериментов с целью выработки гипотез, объясняющих экспериментальные явления, и для предсказания новых закономерностей. В каждой из 44 опубликованных работ содержательная и аналитическая части не менее чем на 50% выполнены автором.

Апробаиия работы и публикации

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных конференциях:

1. Sixth International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces, University of Wales, Cardiff, UK, 23-27 June, 1997.

2. Всероссийское совещание "Наноструктуры на основе кремния и германия", Нижний Новгород, 10-13 марта 1998.

3. 6th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 22 - 26, 1998.

4. Всероссийское совещание "Нанофотоника» Нижний Новгород, 15-18 марта

1999.

5. Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника-98 (МНЭ-98)», 12-16 октября 1998, (перенесена на апрель 1999), Звенигород.

6. 7th International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces, June 21-25, 1999, Goeteborg, Sweden.

7. 7th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 26-29, 1999.

8. IV Всероссийская конференция по физике полупроводников. (Полупроводники-99), 25-29 октября 1999, Новосибирск.

9. Всероссийское совещание "Нанофотоника Нижний Новгород, 20-23 марта

2000.

10. International Conference on Electronic Materials & European Materials Research Society Spring Meeting (E-MRS IUMRS ICEM 2000), Strasbourg (France), May 30 - June 2, 2000.

11. Fourth International Workshop on New Approaches to High-Tech: Nondestructive Testing and Computer Simulations in Science and Engineering NDTCS-2000, St.Petersburg, Russia, 12-17 June, 2000.

12.8th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology»,

St.Petersburg, Russia, June 19-23, 2000. 13.9 Национальная конференция по росту кристаллов, Москва, ИК РАН, 16-20 октября 2000.

14. Всероссийское совещание "Нанофотоника Нижний Новгород, 20-23 марта 2001.

15.9th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology»,

St.Petersburg, Russia, June 19-22, 2001. 16. XXIX Summer School "Advanced Problems in Mechanics" (APM'2001), St.Petersburg (Repino), Russia, June 21-30, 2001.

17.Europhysics Conference on Computational Physics (CCP2001), Aachen, Germany, September 5-8,2001.

18.V Всероссийская конференция по физике полупроводников, Нижний Новгород, 1-14 сентября 2001.

19. Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника 2001», Звенигород, 1-5 октября 2001.

20. XXX Summer School "Advanced Problems in Mechanics" (APM'2001), St.Petersburg (Repino), Russia, June 26- July 5.

21.10th International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology», St.Petersburg, Russia, June 17-21, 2002

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов. Она содержит 394 страниц, 137 иллюстраций, 5 таблиц, список из 45 работ с участием автора и список цитируемой литературы из 245 наименований.

Выводы:

1. Создана методика модельных исследований эпитаксиального роста и отжига тонких слоев с анализом кинетики атомных преобразований, как на поверхности, так и внутри приповерхностного слоя на любой стадии роста или отжига. Проведение исследований возможно на кристаллических поверхностях (001) простого кубического кристалла и на поверхностях (001) и (111) алмазоподобного кристалла с линейными размерами до нескольких сотен нанометров и произвольной морфологией приповерхностного слоя, включая нависания и захороненные полости, в широком диапазоне скоростей осаждения и температур (вплоть до температур плавления).

2. При исследовании атомных потоков по стенкам островков в процессе эпитаксии показано, что отношение атомных потоков вверх/вниз зависит как от особенностей диффузии атомов через моноатомные ступени, так и от условий осаждения, а также от количества осажденного вещества. Независимо от физических причин, определяющих особенности диффузии атомов через ступени, изменение отношения атомных потоков вверх/вниз в пределах от 0.9 до 1.3 достаточно, чтобы реализовать все известные для эпитаксии механизмы роста, в том числе и рост по механизму Странского-Крастанова.

3. В рамках представлений о роли атомных потоков вдоль стенок островков показано, что переход от двумерного заполнения атомных слоев к образованию трехмерных островков при росте по механизму Странского-Крастанова может вызываться ростом отношения атомных потоков вверх/вниз от 0.95 до 1.15 с увеличением осажденной дозы вещества. Найдено, что это увеличение происходит по двум причинам: из-за роста среднего размера островков в более высоких атомных слоях и благодаря захвату зародышем нового слоя атомов, вышедших из границ нижнего двумерного островка.

При исследовании двумерного и трехмерного зарождения островков получены зависимости первого размера двумерного критического зародыша, начиная с которого островки устойчиво растут, и второго критического размера, необходимого для зарождения следующего слоя, от условий роста и энергии связи между атомами. На основе этих данных проанализированы зависимости плотности двумерных островков от скорости осаждения при большом размере критического зародыша, а также условия возникновения зародышей нового слоя до начала коалесценции двумерных островков. Показано, что теоретические зависимости плотности островков и закономерности образования на двумерных островках зародышей следующего слоя, полученные в предположении о независимости первого критического размера от условий роста, применимы для критического зародыша размером не более 4-х атомов.

Установлено, что поведение периодических изменений (осцилляций) поверхностной шероховатости атомного масштаба в процессе эпитаксиального роста зависит от взаимного расположения моноатомных ступеней на подложке и от направления их движения друг относительно друга в процессе роста. Выявлены следующие закономерности в изменении формы ОШП:

• образование вблизи ступеней зон, обедненных зародышами, приводит к уменьшению начальной амплитуды ОШП;

• формирование двумерных островков между ступенями на вицинальной поверхности роста вызывает ускоренное затухание ОШП;

• движение ступеней роста в противоположных направлениях вызывает биения на ОШП;

• с ростом температуры период ОШП уменьшается при отсутствии барьеров Швебеля и увеличивается при их наличии.

Найдено, что влияние анизотропии атомной диффузии, аналогичной анизотропии диффузии на поверхностях (001) Ge, Si, GaAs, приводит к немонотонным зависимостям амплитуды и скорости затухания ОШП от коэффициента анизотропии, и наблюдается значительный (до половины периода) сдвиг фазы ОШП. В противоположность малым значениям

О 1 коэффициента анизотропии (<10) в интервале значений 10M0J с ростом коэффициента анизотропии наблюдается увеличение амплитуды и уменьшение скорости затухания ОШП.

Показано, что в процессе высокотемпературного отжига зависимость максимально возможной ширины террас на вицинальной поверхности (111) кремния от отношения энергий образования атома на террасе и десорбции атома с террасы немонотонна из-за взаимодействия адатомов с моновакансиями, образующимися на гладких участках террас при высокой температуре. По экспериментальным значениям максимальной ширины террас на Si(l 11) определено, что энергия образования атома на террасе при температуре 1400 К составляет 1 — 1.15 эВ.

В результате исследований процесса формирования сплошного слоя при осаждении кремния на пористые подложки кремния с ориентацией (111) и (001) показано, что в первом случае можно получить гладкий и одновременно тонкий (несколько атомных слоев) сплошной слой. Во втором случае наличие пор провоцирует развитие рельефа, тормозящего формирование сплошного слоя, в результате чего сплошной слой получается шероховатый и его средняя толщина составляет не менее нескольких десятков атомных слоев.

При моделировании реакции взаимодействия кремния с закисью азота получены впервые или уточнены параметры отдельных стадий реакции: а) значение коэффициента прилипания N20 на Si (ст=4,5*10^), б) значения теплоты адсорбции окислителя (35±2)ккал/моль и предэкспоненты адсорбции А0=1,2*Ю'5 1/Торр, в) энергия активации превращения комплекса Si0*N20 в диоксид Si02 £"з=(75±2)ккал/моль, г) предэкспонента десорбции SiO с поверхности Si Р^Ю^с.ат.место)"1, д) верхняя граница энергии активации реакции Si02 с Si Е5={Ъ 0±5 )ккал/моль. Найдено, что возникновение ямок травления на чистой поверхности вызвано с большой разницей в коэффициентах прилипания окислителя на чистый и однократно окисленный кремний, и установлены области давлений и температур, при которых возникает режим травления ямок.

10. При моделировании реакции взаимодействия кремния с дифторидом ксенона построены номограммы, связывающие покрытия поверхности различными фторидами с величиной энергий активации их образования. Показано, что отрицательный наклон температурной зависимости константы скорости травления объясняется существованием физически адсорбированного состояния дифторида ксенона на поверхности кремния; найдено, что десорбция SiF2 с аномально малой энергией активации может быть объяснена экзотермичностью образования SiF4.

Публикации по теме диссертации

1. Кожухов А.В., Кантер Б.З., Стенин С.И., Яновицкая З.Ш. Образование кластеров на поверхности (111) и (100) при сублимации кремния. //Поверхность. Физика, химия, механика, 1988, Т. 7, С. 54-60.

2. Слуцкий Б.А., Яновицкая З.Ш. Роль вакансий на ступенчатой поверхности кристалла. //Поверхность. Физика, химия, механика, 1991, №3, С.78-85.

3. Golobokova L.Yu., Markov V.A., Pcheliakov O.P., Yanoviskaya Z.Sh. Features of surface recovery behavior during interfaces formation in superlattices grown by MBE. //Superlattice and Microstructures, 1991, V. 10, No 2, P. 139-141.

4. Голобокова Л.Ю., Марков B.A., Пчеляков О.П., Яновицкая З.Ш. Выглаживание микрорельефа поверхности пленок германия после остановки процесса МЛЭ. //Поверхность. Физика, химия, механика, 1992, Т. 2, С. 145-147.

5. Жукова Е.Н., Луцевич Л.В., Морозова Г.Г., Кальпус В.Ю., Яновицкая З.Ш. Имитационное моделирование окисления кремния закисью азота методом Монте-Карло //НГТУ, Препринт № 787, Новосибирск 1992.

6. Волощук И.А., Морозова Г.Г., Яновицкая З.Ш. Исследование характеристик адсорбированного слоя методом Монте-Карло //НГТУ, Препринт № 978, Новосибирск, 1993.

7. Neizvestny I.G., Voloshchuk I.A., Slutski В.А., Yanovitskaya Z.Sh. Formation of superstructures in submonolayers by diffusion with long-range lateral pair potential. //Low-Dimensional Structures, 1994, Vol. 8. P. 65-72.

8. Neizvestny I.G., Pcheliakov O.P., Yanovitskaya Z.Sh. RHEED control of nanostructure formation during MBE. //Low-Dimensional Structures, 1995, Vol. 10/11, P. 389-396.

9. Луцевич Л.В., Кистанов А.И., Тисленко O.B., Яновицкая З.Ш. Имитационное моделирование реакции окисления кремния закисью азота. //Тезисы докладов Второго Сибирского конгресса по прикладной и индустриальной математике (ИНПРИМ-96), Новосибирск, 1996, С. 67.

10. Пчеляков О.П., Рыженков И.П., Катков М.И., Неизвестный И.Г., Яновицкая З.Ш. Теоретический анализ и моделирование методом Монте-Карло изменений микрорельефа поверхности при формировании эпитаксиальных наноструктур. //Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1996, № 5, С. 20-28.

11. Pchelyakov О.Р., Yanoviskaya Z.Sh., Katkov M.I., Ryzhenkov I.P., Neizvestny I.G. Theoretical Analysis and Monte-Carlo Simulations of the Changes of the Surface Microrelief during Formation of Epitaxial Nanostructures, //Surface Invest. 1997, V.12, p.559-569.

12. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Katkov M.I., Ryzhenkov I.P., Yanoviskaya Z.Sh. Investigation of desinchronization mode of 2D-island creation on the stepped surface during MBE-growth. //Phys.Low-Dim.Struct., 1996, V. 7/8, P. 47-54.

13. Shwatrz N.L., Neizvestny I.G., Katkov M.I., Ryzhenkov I.P., Yanovitskaya Z.Sh. Desynchronization mode of 2D-island creation on the vicinal surface during MBE-growth (Simulation). //Appl.Surf.Sci. 1998, V. 123/124 P.729-733.

14. Katkov M.I., Neizvestny I.G., Ryzhenkov I.P., Shwatrz N.L., Yanovitskaya Z.Sh. Smoothing of the surface relief during MBE process as a cause of RHEED oscillation distortions. //Phys.Low-Dim.Struct., 1997, V.5/6, P.3-21

15. Nikiforov A.I., Markov V.A., Pcheliakov O.P., Yanovitskaya Z.Sh. The influence of the epitaxial growth temperature on the period of RHEED oscillations. //Phys.Low-Dim.Struct. 1997, V.7, P.l-10

16. М.Р.Бакланов, А.И.Кистанов, К.П.Могильников, О.В.Соколова, Д.Г.Шамирян, З.Ш.Яновицкая, Взаимодействие кремния с дифторидом ксенона. //Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 1996, №10, С.85-91.

17. Baklanov M.R., Kistanov A.I., Mogilnikov K.P., Sokolova O.V., Shamiryan D.G., Yanovitskaja Z.Sh. Interaction of silicon with xenon difluoride //Surf. Invest. 1997, Vol. 12, P. 1217-1226.

18. Неизвестный И.Г., Шварц H.JI., Яновицкая З.Ш., Катков М.И. Преобразование поверхностного рельефа в процессе МЛЭ при сосуществовании ступенчато-слоевого и двумерно-слоевого механизмов роста (моделирование). //Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1998 №11 С.59-67

19. Неизвестный И.Г., Шварц Н.Л., Яновицкая З.Ш. Связь формы ДБЭ-осцилляций с преобразованиями поверхностного рельефа в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии, //Изв.РАН, сер.физическая, 1999, Т.63, №2, С.244-248

20. Neizvestny I.G., Shwatrz N.L., Yanovitskaya Z.Sh. Stationary surface relief during MBE growth (Simulation), //14th Int. Vacuum Congress (IVC-14), 31 Aug.-4 Sept. 1998, Birmingam, UK, Abstract Book, P.337

21. Neizvestny I.G., Nikiforov A.I., Pcheliakov O.P., Shwatrz N.L., Sokolov L.V., Yanovitskaya Z.Sh. RHEED oscillation during the MBE process under the coexistence of step flow and two-dimensional nucleation growth modes //Phys.Low-Dim.Struct. 1999, V.l/2, P.81-96

22. Zverev V., Neizvestny I.G., Shwatrz N.L., Yanovitskaya Z.Sh. 3D simulation of MBE growth on Si(lll) surface. // 7th Int. Conf. on the formation of semiconductor interfaces 21-25 June 1999, Goteborg, Sweden, Abstracts, P. 148

23. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.Ш.Яновицкая. Трехмерная модель эпитаксии на поверхности (111) кремния. //Труды совещания "Нанофотоника". Нижний Новгород 15-18 марта 1999, С. 161-164

24. А.В.Зверев, Неизвестный И.Г., Шварц Н.Л., Яновицкая З.Ш. Моделирование процесса гомоэпитаксии на пористой поверхности (111) кремния //Микроэлектроника, 1999, Т.28, №5, С.377-384

25. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Zverev A.V., Yanovitskaya Z.S., 3D model of epitaxy on diamond-like crystal (111) surface. //Nanostructures: Physics and Technology, Proceedings of 7th International symposium S.-Petersburg June 14-18, 1999, P.529-532

26. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.Ш.Яновицкая. Зарастание пор в процессе гомоэпитаксии на поверхности Si(l 11) в зависимости от пористости и условий роста (моделирование). //Труды совещания "Нанафотоника", Нижний Новгород 20-23 марта 2000, С.23-26.

27. I.G.Neizvestny, A.V.Zverev, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya. 3D-model of epitaxial growth on{l 11} surfaces of diamond-like crystals. //Proceedings of the 4th International Workshop NDTCS-2000, St.Peterburg, Russia, June 1217, 2000, SPAS Vol. 4, P.C12-C15

28. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.ШЛновицкая. Моделирование пористой поверхности (111) кремния в процессе эпитаксии и отжига //Изв.АН, сер. физическая, 2000, Т.64, с.337-343

29. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Zverev A.V., Simulation of pores sealing during homoepitaxy on Si(l 11) surface. //Proceedings of the 8th International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 19-23, 2000, P. 133-136.

30. I.G.Neizvestny, L.N.Safronov, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya, A.V.Zverev. Monte Carlo simulation of quantum dots formation during heteroepitaxy. //Proceedings of the 8th International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 19-23, 2000, P. 129-132.

31. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Zverev A.V., Monte Carlo simulation of step behavior on Si(lll) surface during sublimation, //Thin Solid Films, (2000),V.380, P.61-63

32. Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., 2D Island System Formation during Initial Stage of MBE Growth with Large Critical Island Size//Phys.Low-Dim.Struct., 2000, V.ll/12, P.137-146

33. D.V.Brunev, I.G.Neizvestny, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaja, Schwoebel barriers as the reason for 3D-island formation during heteroepitaxy, //Proceedings of the 9th International Symposium Nanostructures: Physics and technology. St.Peterburg, Russia, June 18-22, 2001, P.33-35.

34. Д.В.Брунев, И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.Ш.Яновицкая Моделирование влияние межслоевого атомного обмена на рост трехмерных эпитаксиальных островков //Изв.АН, сер.физическая, 2001, Т.65, с. 196-200

35. А.В.Зверев, И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.Ш.Яновицкая Моделирование процесса формирования сплошного слоя при гомоэпитаксии на пористой поверхности Si(lll) //Изв. АН, сер.физическая, 2001, Т.65, с. 192-195.

36. Brunev D.V., Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Influence of Shwoebel barriers and surfaces diffusion anisotropy on surface relief evolution during epitaxial growth: Simulation. //Phys.Low-Dim.Struct., 2001, V. 5/6, P. 173-184.

37. АЗ.Зверев, И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.ШЯновицкая Моделирование процессов эпитаксии, сублимации и отжига в трехмерном приповерхностном слое кремния. //ФТП 2001, Т.35, в.9, с.1067-1074.

38. A.V.Zverev, I.G.Neizvestny, N.L.Shvarts, Z.Sh.Yanovitskaya. The Simulation of epitaxy, sublimation, and annealing processes in a 3D silicon surface layer. //Semiconductors, 2001, V.35, N 9, P. 1022-1029.

39. Brunev D.V., Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Yanovitskaya Z.S., Shwoebel barriers and quantum dots lateral size equalization during epitaxial growth. //Nanotechnology, 2001, V.12, P.413-416.

40. I.G.Neizvestny, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya, A.V.Zverev. 3D-model of epitaxial growth on porous {111} and {100} Si surfaces. //Computer Physics Communications, 2002, V.147, N1-2, P.255-258

41. И.Г.Неизвестный, Н.Л.Шварц, З.Ш.Яновицкая. Двумерное зарождение в процессе эпитаксии при большом размере критического зародыша. //Микроэлектроника, 2002, Т.31, № 2, с.84-92.

42. D.V.Brunev, I.G.Neizvestny, N.L.Shwartz, Z.Sh.Yanovitskaya. Interlayer atomic diffusion as the reason for self-assembled quantum dots formation. //Computer Physics Communications, 2002, V.147, N1-2, P.272-275.

43. А.В.Зверев, Неизвестный И.Г., Шварц Н.Л., Яновицкая З.Ш. Влияние моновакансий на ширину террас при сублимации с поверхности (111) алмазоподобного кристалла//ФТП 2003, Т.37, в.6, с.674-680.

44. К.Маех, M.R.Baklanov, D.Shamiiyan and F.Iacopi, S.H.Brongersma, Z.S.Yanovitskaya, Low dielectric constant materials for microelectronics. //J.Appl.Phys. 2003, V.93, N 11, P.8793-8841.

Благодарности

Работа поддержана грантами РФФИ 94-02-19032, 96-02-04744, 9902-16742, 02-02-17726, Федеральной программой «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и технологии гражданского назначения», проекты № № 02.04.307.89 6.2; 02.04.6.1 40. Т54; 204-13(00)-П-Д01, программой Министерства Науки «Поверхностные атомные структуры», проекты 95-1.2; 3.2.99.

В заключение автор выражает благодарность всем, кто помогал при выполнении работ и создании диссертации:

Работа по оптимизации расчётных программ и проведению широкого набора вычислительных экспериментов проделана автором вместе со студентами Новосибирского государственного университета, Новосибирского государственного технического университета и аспирантами ИФП, выполнявшими дипломные работы, магистерские и кандидатские диссертации. В работе принимали участие студенты: Б.А.Слуцкий, Е.Н.Жукова, Л.И.Голобокова, О.А.Тисленко, А.И.Кистанов, И.А.Волощук, И.П.Рыженков, М.И.Катков, О.Ф.Букарев, Д.Г.Шамирян, О.В.Соколова, А.Г.Колесников, С.В.Щелоков, А.Н.Карпов, аспиранты: А.В.Зверев, Д.В.Брунев, А.В.Чемакин.

Сопоставление части модельных результатов с данными реальных экспериментов, имеющимися в научной литературе, выполнено совместно с к.ф.-м.н. Н.Л.Шварц. В обсуждении результатов принимали участие сотрудники ИФП СО РАН: д.ф.-м.н. О.П.Пчеляков, к.ф.-м.н. Л.В.Соколов, к.ф.-м.н. А.И.Никифоров, н.с. В.А.Ткаченко, к.ф.-м.н. С.А.Тийс, д.ф.-м.н. Б.З.Ольшанецкий, к.ф.-м.н. Л.Н.Софронов, к.ф.-м.н. С.И.Романов. При оформлении рисунков диссертации помогала Т.Севастьяненко.

Общее руководство работой осуществлял чл.-корр. РАН, проф. И.Г.Неизвестный.

Общее заключение и выводы

Методом Монте-Карло моделирования исследовалась кинетика атомных преобразований тонких слоев, растущих на кристаллических подложках в зависимости от условий осаждения вещества, особенностей поверхностной атомной диффузии, а также рельефа и ориентации исходной кристаллической подложки.

Рассмотрены:

• влияние атомных потоков по стенкам островков на морфологию слоев, растущих в процессе эпитаксии;

• двумерное и трехмерное зарождение островков при эпитаксиальном росте;

• периодические изменения в процессе роста поверхностной шероховатости атомного масштаба;

• поведение системы моноатомных ступеней на поверхности (111) при высокотемпературном отжиге;

• формирование сплошного слоя на пористых подложках с ориентацией (001) и (111) при эпитаксии и отжиге;

• взаимодействие поверхности кремния с закисью азота и дифторидом ксенона.

Исследования выполнены с помощью разработанного программного обеспечения для виртуальных технологических комплексов, позволяющих имитировать процессы эпитаксиального роста, высокотемпературного отжига и химических реакций. Благодаря оригинальным быстродействующим алгоритмам, пакетному режиму расчетов, сохранению данных в виде компьютерных фильмов и удобным многофункциональным интерфейсам выполнен большой объем вычислительных экспериментов, отражающих разные стороны преобразований атомно-тонких поверхностных слоев. Из сопоставления результатов моделирования, полученных в широком диапазоне параметров, с данными реальных экспериментов предложены объяснения причин целого ряда физических явлений и предсказано существование некоторых новых эффектов.

1. Growth and properties of ultrathin epitaxial layers. Edited by D.A.King,

2. D.P.Woodruff, //The chemical physics of solid surfaces, V.8 Elsevier 1997, 682 p.

3. К.Биндер, Методы Монте Карло в статистической физике //М. Наука, 1982,400с.

4. W.Kossel, //Naturwissenschaften 1930 V.18 Р.901; W.Kossel, //Nachr.Gesell.

5. Wissen. Goettingen//Math. Phys.Klasse 1927, 135 P. Цитируется: G.Ehrlich. Atomic events at lattice steps and clusters: a direct view of crystal growth processes //Surf.Sci. 1995, V.331-333, P.865-877.

6. ХуангК. Статистическая механика //M. Мир, 1966, 432 с.

7. G.H.Gilmer, P.Bennema, Simulaton of Crystal Growth with Surface Diffusion. //

8. J.Appl Phys. 1972, V.43, P.1347-1360

9. R.L.Schwoebel, EJ.Shipsey, Step motion on crystal surfaces //J.Appl.Phys. 1966,v.37, p. 3682-3686.

10. J.A Venables, Atomic processes in crystal growth. //Surf.Sci 1994, 299/300 P.798817.

11. С.А.Кукушкин, В.В.Слезов, Дисперсные системы на поверхности твердых тел:механизмы образования тонких пленок (эволюционный подход). //Наука 1996,310 с.

12. В.И.Трофимов, В.А.Осадченко, Рост и морфология тонких пленок //М,

13. Энергоатомиздат, 1993, 272 с.

14. Т Shitara, D.D.Vvedensky, M.R.Wilby, J.Zhang, J.H.Neave, B.A.Joyce Step-densityvariations and reflection high-energy electron diffraction intensity oscillations during epitaxial growth on vicinal GaAs(OOl). //Phys.Rev.B, 1992, V.46, P.6815-6824

15. J.N.Neave, H.A Joyce, P,J,Dobson and N.Norton. Dynamics of film growth of GaAsby MBE from Rheed observation. // Appl.Phys. 1983, V.A31, P. 1 -7.

16. A.I. Nikiforov, V.A. Markov, V.A. Cherepanov, O.P. Pchelyakov. The influence ofgrowth temperature on the period of RHEED oscillations during MBE of Si and Ge on Si(lll) surface. //Thin Solid Films, 1998, V.336, P.183-187.

17. B.Voigtlander, A.Zinner, T.Weber, H.P.Bonzel, Modification of growth kinetics insurfactant-mediated epitaxy. // Phys.Rev.B, 1995, Vol. 51, No. 12, P. 7583-7591.

18. A.A.Shklyaev, M.Shibata, M.Ichikawa . Ge islands on Si(l 11) at coverages near thetransition from two-dimensional to three-dimensional growth. // Surf.Sci. 1998, V.416, P. 192-199

19. Y.Homma, H.Hibino, T.Ogino, N.Aizava, Sublimation of a heavily boron-dopped

20. Si(lll) surface. //Phys.Rev.B Phys.Rev.B 1998, V.58 P.13146-1315

21. Yasumatsu Y., Ito Т., Nishizawa H., Hiraki A. Ultrathin Si films grown epitaxiallyon porous silicon. // Appl.Surf.Sci. 1991. V.48/49. P.414-418

22. Romanov S.I., Mashanov V.I., Sokolov L.V., Gutakovski A., Pchelyakov O.P. GeSifilms with reduced dislocation density grown by molecular-beam epitaxy on compliant substrates based on porous silicon. // Appl.Phys.Lett., 1999. V.75. P.4118-4120

23. Бакланов M.P., Кручинин B.H., Репинский C.M., Шкляев А.А., Критическиеусловия при взаимодействии закиси азота с поверхностью кремния при низких давлениях. //Поверхность. Физика, химия, механика, 1986. №10 С.79-86.

24. Алиев В.Ш., Бакланов М.Р. Энергетические и угловые зависимости химического распыления кремния в дифториде ксенона. //Поверхность. Физика, химия, механика. 1991, Том 2, С.96-102

25. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы //Наука М.1971, 328с.

26. Ермаков С.М., Михайлов Г.А. Статистическое моделирование //М. Наука,1982, 296 с.

27. Metropolis N., Rosenbluth A.W., Rosenbluth M.N., Teller A.H., Teller E. Statistic

28. Modeling. //J.Chem.Phys. 1953, V.21, P. 1087-1098

29. Ч.Киттель, Статистическая термодинамика, М. «Наука», 1977, 336 с.

30. А.З.Паташинский, В.Л.Покровский, Флуктуационная теория фазовых переходов //М. Наука, 1982,381с.

31. Я.Г.Синай, Теория фазовых переходов. Строгие результаты //М. Наука, 1980,207с.

32. Makoto Ito, Takahisa Ohno Atomic-scale Monte Carlo study of step growth modeson GaAs(001)-(2x4). //Phys.Rev.B 2001, V.63, P.125301 (1-11).

33. Heyn Ch., Franke Т., Anton R., Harsdorf M. Correlation between island-formationkinetics, surfaces roughening, and RHHED oscillation dumping during GaAs homoepitaxy //Phys.Rev.B, 1997-11, v.56, №20, p.13483-13488

34. Бартон В. Кабрера H. Франк Ф. Рост кристаллов и равновесная структура ихповерхности. //Элементарные процессы роста кристаллов. М. ИЛ 1959. С.11-109.

35. Л.Н.Александров, Монте Карло моделирование процессов роста //Новосибирск, Наука, 1994 156 стр.

36. Д.Кнут, Искусство программирования, т.2 //М. МИР 1977 г. 725стр.

37. G.Ehrlich. Atomic events at lattice steps and clusters: a direct view of crystal growthprocesses //Surf.Sci. 1995, V.331-333, P.865-877

38. C.Roland, G.H.Gilmer, Epitaxy on surfases vicinal to Si(100). I.Diffusion of siliconadatoms over the terraces. //Phys.Rev.B., 1992, Vol. 46, No. 20, P. 13428 13436

39. В.П.Жданов, Элементарные физико-химические процессы на поверхности.

40. Новосибирск, «Наука», 1988, 320с.

41. D.A.Reed, G.Ehrlich, Surface diffusion atomic jump rates and thermodynamics

42. Surf.Sci. 1981, V.105, N2, P.603-628.

43. M.I.Larsson, G.V.Hansson. Initial stages of Si molecular beam epitaxy on Si(lll)studied with reflection high-energy electron diffraction intensity measurements and Monte Carlo simulations // Surf.Sci.Lett., 1994, V. 321, No. 3, P.1261-1266.

44. А.А.Чернов, Е.И.Гиваргизов, Х.С.Багдасаров, В.А.Кузнецов, Л.Н.Демьянец,

45. А.Н.Лобачев Современная кристаллография, т.З. Образование кристаллов //. "Наука" М 1980.408 стр.

46. C.Alfonso, J.C.Heyaud, J.J.Metois About the sublimation of Si Surfaces vicinal of111. // Surf.Sci.Lett. 291(1993) L745-L749

47. A.V.Latyshev, A.B.Krasilnikov, A.L.Aseev, In situ reflection electron microscopeobservation of two-dimentional nucleation on Si(l 11) during epitaxial growth. //Thin solid films, 1996, V. 281-282, P. 20-23.

48. К.Хогарта, М. МИР, 1968, с.350.

49. P.J.Bedrossian, R.D.Meade, K.Mortensen, D.M.Chen, J.A.Golovchenko, D.Vanderbilt. Surface Doping and Stabilization of Si(lll) with Boron. //Phys.Rev.Lett., 1989, V.63, No. 12, P. 1257-1260

50. W.S.Verwoerd, V.Nolting, P.Badziag, Adatom-based (2x2n) reconstruction on

51. Ge(l 11). //Surf.Sci., 1991, V.241, P.135-145

52. B.Voigtlander, M.Kastner, P. Smilauer, Magic Islands in Si/Si(lll) Homoepitaxy.

53. Phys.Rev.Lett., 1998, V.81, No.4, P.858-861

54. J.D.Torre, M.D.Rouhani, R.Malek, D.Esteve, G.Landa Beyond the solid on solidmodel: An atomic dislocation formation mechanism //J.Appl.Phys. 1998, V.84 P.5487-5494.

55. Гегузин Я.Е., Кагановский Ю.С. Диффузионные процессы на поверхностикристалла /ПЛ., Энергоатомиздат, 1984

56. Савенко В.Н., Насимов Д.А., Латышев А.В., Асеев А.Л. Упорядочениенанокластеров золота на поверхности кремния. //Изв. РАН, Сер. физ., 2001, Т. 65, С. 171-175

57. T.T.Tsong Atomic, molecular and cluster dynamics on flat and stepped surfaces.

58. Progress in Surf.Sci., 2000, V. 64, P. 199-209

59. I.-S.Hwang, Mon-Su Ho, T.T.Tsong Dynamic Behavior of Si Magic Clasters on

60. Si(l 11) Surfaces. //Phys.Rev.Lett., 1999, V. 83, No. 1, P. 120-123

61. H.J.W.Zandvliet, T.M.Galea,E.Zoethout, B.Poelsema, Diffusion Driven Motion of

62. Surface Atoms: Ge on Ge(001) //Phys.Rev.Lett., 2000, V. 84, No. 7, P. 1523-1526

63. R.van Gastel, E.Somfai, S.B.van Albada, W.van Saarloos J.W.M.Frenken. Nothing

64. Moves a Surface: Vacancy Mediated Surface Diffusion. //Phys.Rev.Lett., 2001, V.86, No. 8, P. 1562-1565

65. Itoh M. Kinetic Monte Carlo study of step asymmetry and stable step orientations on

66. GaAs(OOl). //Phys. Rev. B, 2001, V. 64, P. 045301-1-6.

67. B.Voighlender, A.Zinner, T.Weber, H.P.Bonzel, Modification of growth kinetics insurfactant-mediated epitaxy //Phys.Rev.B., 1996, V.61, P.7683-7691

68. T.Sato, S.Kitamura, M.Iwatsuki Initial adsorbtion process of Si atoms on an

69. Si(lll)7X7surface studied by scanning tunneling microscopy. //Surf.Sci. 2000, V.445, P. 130-137.

70. Bert Voigtlander, Fundamental processes in Si/Si and Ge/Si epitaxy studied byscanning tunneling microscopy during growth. //Surf.Sc.Reports 2001 V.43, P. 127-254

71. Y.Homma, H.Hibino, T.Ogino, N.Aizawa. Sublimation of a hevily boron-dopped

72. Si(l 11) surface. //Phys.Rev.B 1997-11, 55, R10237- R10241

73. Q.-M.Zhang, C.Roland, P.Boguslavski, J.Bernholc. "Ab initio" studies of thediffusion barries at single-height Si(100) steps //Phys.Rev.Lett., 1995, V.75, No.l, P.101-104

74. Sakir Erkoc, Empirical many-body potential energy functions used in computersimulations of condenced matter properties. //Physics Reports, V.278 1997, P.79-105

75. J.Tersoff, New empirical approach for the structure and energy of covalent systems.

76. Phys.Rev.B. 1988, V.37, No.21, P.6991-7000

77. D.J.Chadi, Stabilities of Single-Layer and Bilayer Steps on Si(001) Surfaces.

78. Phys.Rev.Lett., 1987, V.59, No.15, P.1691-1694

79. С.М.Репинский, Г.В.Гадияк, Ю.Н.Мороков, А.С.Кушкова, Расчет атомнойперестройки грани германия (100). //ЖЭТФ, 1981, Вып. 9, С. 1838-1839

80. E.Kaxiras, Surface-reconstruction-induced geometries of Si clusters. //Phys. Rev. B,1997-И, V. 56, P. 13455-13463

81. T.Kato, Y.Saigo, M.Uchibe, H.Tochihara, W.Shimada. Cell model of Si(l 11)7x7structure. //Surf.Sci. 1998, V.416, P. 12-120.

82. V.M.Burlakov, G.A.D.Briggs, A.P.Sutton, Y.Tsukahara, Monte Carlo Simulation of

83. Growth of Porous SiOx by Vapor Deposition. //Phys.Rev.Let. 2001,V.86, N 14, P.3052-305

84. A.Natori, M.Baba, N.Maruyama. Micro-cluster kinetics on surfaces: a Monte Carlosimulation with waiting time// Surf.Sci. 1990, V.233, P.392-398

85. Gilmer J.H. Computer models of crystal growth //Science, 1980, V.208, No.4442,

86. P.355-363; Перевод: Дж.Гилмер Машинные модели роста кристаллов //УФН, 1981, Т.135, В.2, С.317-335

87. Л.Н.Александров, Р.В.Бочкова, А.Н.Коган, Н.П.Тихонова, Моделированиероста и легирования полупроводниковых пленок методом Монте-Карло //Новисибирск, Наука, 1991 257 с.

88. P.Meakin, Claster growth process on a two-dimensional lattice //Phys.Rev.B, 1983,1. V.28, No 12, P.6718-6732

89. A.Sadiq, K.Binder, Diffusion of absorbed atoms in ordered and disorderedmonolayers at surfaces. //Surf.Sci. 1983, V.128, P.350-382

90. Brune H., Bales G.S., Jacobsen J., Boragno C., Kern K. Measuring surface diffusionfrom nucleation islands densities. // Phys.Rev. B. 1999. V.60. N 8. P.5991-6006

91. J.Krug, P.Politi, Th.Michely, Island nucleation in the presence of step-edge barriers:

92. Theory and applications. // Phys.Rev.B. 2000, V.61, No.20, P.14037-14046

93. J.H.Neave, P.J.Dobson, B.A.Joyce, Reflecting high-energy electron diffractionoscillation from vicinal surfaces a new approach to surface diffusion measurements //Appl.Phys.Lett. 1985, V.47, P. 100-102

94. S.A.Barnet, A.Rocket, Monte Carlo simulations of Si(001) growth and reconstruction during molecular beam epitaxy //Surf.Sci. 1988, V.198, P.133-150

95. Sh.Clarke, D.D.Vvedensky Growth mechanism for molecular-beam epitaxy ofgroup-IV semiconductors //Phys.Rev.B, 1988-1, V.37, No.l 1, P.6559-6562

96. Sh.Clark, D.D.Vvedenski Influence of surface morphology upon recovery kineticsduring interrupted epitaxial growth //J.Cryst.Growth 1989, V.95. P.28-31

97. A.Natori, M.Baba, H.Yasunaga Time evolution of heterogeneous thin films duringannealing //Surf.Sci. 1989, V.220, P.165-180

98. T.Irisava, A.Ichima, T.Kuroda Periodic changes in the structures of surface growingunder MBE condition and RHEED oscillation //Surf.Sci. 1991, V.242, P. 148-151

99. J.W.Evans, R.S.Nord, J.A.Rabaey Nonequilibrium c(2x2) island formation duringchemosorption: Scaling of spatial correlations and diffracted intensity //Phys.Rev.B, 1988-1 V.37, No.15, P.8598-8611

100. M.V.R.Murty, B.H.Cooper Instability in molecular beam epitaxy due to fast edgediffusion and corner diffusion barriers // Phys. Rev. 1999 V.83, N 2, P.352-355

101. И.Л.Алейнер, Р.А.Сурис, Морфологическая стабильность вицинальной поверхности при молекулярной эпитаксии //ФТТ 1992 т.34 с. 1522-1540

102. E.Scholl, S.Bose, Kinetic Monte Carlo simulation of the nucleation stage of the selforganized growth of quantum dots //Sol.St.Electr. 1998 V.42, N 7-8, P. 1587-1591

103. S.Bose, E.Scholl Optimization of the size distribution of self-organized quantumdots //Proceedings of 7th Int.Symp. "Nanosructures: Physics and Technology" St Peterburg, Russian, June 14-18 1999, Ioffe Institute

104. Yonei E., Arima Y., Irisawa Т. Diffusion field and two dimentional nucleation onthe vicinal surface under MBE condition. //Proc. of the Sixth Topical Meeting on Crystal Growth Mechanism, 1992, Jan. 20-22,Awara, Fukui Prefect, p.29-34.

105. Мао H.B., Lu W., Shen S.C. Nucleation and growth processes during molecularbeam epitaxy of GaAs(001).//J. Crystal Growth, 1995, v.151, p.31-37

106. L.N.Aleksandrov, R.V.Bochkova, G.B.Kiselev, I.A.Entin, Study of film crysyallization kinetics initial stage by Monte Carlo simulation //Cryst.Res.Technol. 1994, V.l, P.25-31

107. Resnyanskii E.D., Latkin E.I., Myshlyavtsev A.V., Elokhin V.I. Monomolecularadsorption on rough surfaces with dynamically changing morphology. //J.Chem.Phys. Lett., 1996, V.248, P.136-140

108. Heinrichs S., Rottler J., Maass Ph. Nucleation on top of islands in epitaxial growth,

109. Phys. Rev. В, 2000-11, V.62, P.8338-8359

110. Woodraska D.L., Jaszczak J.A. A Monte Carlo simulation method for {111}surfaces on silicon and other diamond-cubic materials. //Surf. Sci., 1997, V.374, P.319-332

111. Kersulis S., Mitin V. Molecular beam epitaxy growth of Si(001): a Monte Carlostudy. // Semicond. Sci. Technol., 1995,V.10, P.653-659

112. Plotz W.M., Hingerl K., Sitter H. Monte Carlo simulation of epitaxial growth.

113. Phys. Rev. B, 1992-11, V.45, P. 12122-12125

114. Toh C.P., Ong C.K. Diffusion of a Si atom on the Si(001)-2xl surface: a Monte

115. Carlo study.- //Phys.Rev.B, 1992-11, V.45, P. 11120 11125

116. Новиков П.Jl., Александров Л.Н., Двуреченский А.В., Зиновьев В.А.

117. Моделирование эпитаксии на поверхности пористого кремния //ЖЭТФ, 1998, т.67, с.512-517

118. Tsong Т. Monte Carlo simulation of atomic process on solid surfaces. //Surf.Sci.,1982, V.122, P.99-118

119. Ferron J. Transition from two to three dimensions in homoepitaxial thin-filmsgrowth: The effect of a repulsive barrier at descending steps. //Phys.Rev.B, 1992-II, V.46, P. 10457- 10459

120. Marmorkos I.K., Sarma S.D. Atomistic numerical study of molecular beamepitaxial growth kinetics. //Phys.Rev.B , 1992-1, V.45, P. 11262 11272

121. L.Dong, J.Schnitker, R.W.Smith, D.J.Srolovitz Stress relaxation and misfitdislocation nucleation in the growth of misfitting films: A molecular dynamics simulation study. //J.Appl.Phys. 1998, V.83, No.l, P.217-227

122. T.Irisawa, Y.Arima, T.Kuroda, J.Cryst.Growth (1990) V.99, P.491 (ссылка иуказание на эту формулу взяты из работы H.Nakahara, A.Ichimia Structural study of Si growth on a Si(l 11)7x7 surface. //Surf.Sci., 1991, V.241, P.124-134)

123. P.A.Maksim, Fast Monte Carlo simulation of MBE growth. //Semicond.

124. Sci.Technol. 1988, V.3, P.594-596

125. Э.Зенгуил, Физика поверхности M, «Мир» 1990, с.536

126. Latyshev A.V., Krasilnikov A.B., Aseev A.L. UHV reflection electron microscopyinvestigation of monoatomic steps on the silicon (111) surface at homo- and heteroepitaxial growth. //Thin Sol.Films 1997, V.306 P.205-213

127. M.Fouchier, M.T. McEllistrem, J.J. Boland, Novel adatom-terminated step structure on the Ge(l 1 l)-(lxl):Br surface //Surf. Sci. 1997, V.385 P.L905-L910

128. Jain S.C., Hayes W. Structure, properties and applications of Ge(x)Si(l-x) strainedlayers and superlattices //Semicond. Sci. Technol., 1991, V.6, P.547-576

129. V.A.Shchukin, D.Bimberg, Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces. //Reviews of Modem Physics, 1999, V.74, No.4, P.l 125-1171

130. J.E.Van Nostrand, S.L.Chey, D.G.Chahill, Low-Temperature growth morphology of singular and vicinal Ge(001). //Phys.Rev.B. 1998, V.57, No. 19, P. 1253 6-12543

131. D.Bimberg, Quantum dots: paradigm changes in semiconductor physics. //Semiconductors, 1999, V 33, № 9, P. 1044-1048

132. И.Г.Неизвестный, С.П.Супрун, В.Н.Шумский, А.Б.Талочкин, Т.М.Бурбаев, В.А.Курбатов, Получение и свойства в ненапряженной гетеросистеме GaAs/ZnSe/Ge квантовых точек Ge. //Изв. АН. Сер. физ., 2002, Т. 66, N 2, С. 286-288

133. K.J.Caspersen, C.R.Stoldt, A.R.Layson, M.C.Bartelt, P.A.Thiel, J.W.Evans, Morphology of multilayer Ag/Ag(100) films versus deposition temperature: STM analysis and atomistic lattice-gas modeling. //Phys.Rev. B, 2001, V.63, P.086401 (1-15)

134. R.Kern, P.Muller, Elastic relaxation of coherent epitaxial deposits. // Surf.Sci., 1997, V.392, P. 103-133

135. Г.С.Жданов. Кинетика роста островков конденсированной фазы. // ФТТ, 1984.1. Т.26. N.10. С.2937

136. S.N.Filimonov,Yu.Yu.Hervieu, The dopant incorporation and surface segregation during 2D islands grown in MBE: a computer simulation study. //Phys.Low Dim.Struct. 1998, V. 9/10, P.141-143

137. Р.Ш.Малкович, Математика диффузии в полупроводниках. //С-Пб, Наука, с.390

138. J.Tersoff Stress-Driven Alloy Decomposition during Step-Flow Growth. //Phys. Rev.Lett., 1996, V.77, No. 10, P.2017-2020

139. Vostokov N.V., Gusev S.A., Drozdov Y.N., Krasilnik Z.F., Lobanov D.N., Mesters

140. J.F.Sage, William Barvosa-Carter, Michael J.Aziz, Morphological instability of growth front due to stress-induced mobility variation. //Appl.Phys.Lett. 2000, V.77, P.516-518

141. В.И.Трофимов, Б.К.Медведев, В.Г.Мокеров, А.Г.Шумянков, Кинетические уравнения послойного эпитаксиального роста. //ДАН, 1996, Т. 347, N.4. С.469-471

142. O.P.Pchelyakov, V.A.Markov, L.V.Sokolov, Investigation and control of surface processes during semiconductor nanostructures formation by MBE. //Brazilian Journal of Phys., 1994, V.24, P.77-85

143. Yanovitskaya Z.Sh., Neizvestny I.G., Shwartz N.L., Katkov M.I., Ryzhenkov I.P.1.vestigation of the desynchronization mode of 2D-island creation on the stepped surface during MBE-growth (simulation). //Phys. Low-Dim. Struct. 1996, V.7/8, P.47-54

144. M.N.Popescu, J.G.Amar, F.Family. Rate-equation approach to island size distributions and capture numbers in submonolayer irreversible growth. //Phys. Rev. B, 2001, V.64, P.205404-1-13

145. Amar J.G., Popescu M.N., Family F. Rate-equation approach to island capture zones and size distributions in epitaxial growth. //Phys.Rev.Lett., 2001, V.86, P.3092-3095

146. Amar J.G., Family F. Critical Cluster Size: Island Morphology and Size Distribution in Submonolayer Epitaxial Growth. //Phys.Rev.Lett., 1995, V.74, No. 11, P.2066-2069

147. Bales G.S.,Zangwill A. Self-consistent rate theory of submonolayer homoepitaxy with attachment/detachment kinetics. //Phys.Rev B, 1997, V.55, No.4, P.R1973-R1976

148. Voigtlender, T.Weber Nucleation and growth of Si/Si(l 11) observed by scanning tunneling microscopy during epitaxy //Phys.Rev.B 1996, V.54 P.7709.

149. Spitzmueller J., Fehrenbacher M., Rauscher H., Behm R.J. Nucleation and growth kinetics in semiconductor chemical vapor deposition. //Phys. Rev. B, 2001, V.63, P.041302-1-4

150. Venables J.A. Rate equation approaches to thin film nucleation kinetics //Phil. Mag., 1973, V.27, P.697-738

151. J.A.Venables, G.D.T.Spiller, M.Hanbucken Nucleation and Growth of Thin Films.

152. Rep.Progr.Phys. 1984, V.47, P.399-459

153. N.Popescu, Amar J.G, F.Family Self-consistent rate-equation approach to transitions in critical islands size in metal (100) and metal (111) homoepitaxy. //Phys.Rev.B. 1998, V.58, No.3, P.1613-1619

154. S.Stoyanov, D.Kashiev, //in «Current topics in material science» V.7 ed. E.Kaldis (North Holland, Amsterdam, 1981)

155. J.Villian, A.Pimpinelly, D Wolf. Layer by layer growth in molecular beam epitaxy. //Comments Cond.Mat.Phys. 1992 V.16,N 1 P.l-18

156. Я.Е.Гегузин, Ю.С.Кагановский. Диффузионный перенос массы в островковыхпленках. //УФН, 1978, т. 125, в.З, с.489-525

157. Alexander A. Shklyaev, Motoshi Shibata, and Masakazu Ichikawa High-density ultrasmall epitaxial Ge islands on Si(lll) surfaces with a Si02 coverage //Phys. Rev. B, 2000, V.62,P.1540.

158. Ю.Г.Галицын, В.Г.Мансуров, С.П.Мощенко, А.И.Торопов Неадиабатическая реакция встраивания атомов мышьяка в решеточные узлы при гомоэпитаксии арсенида галлия. //Поверхность, Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2001, N 10, С. 107-110

159. J.Myslivecek, T.Jarolimek, P. Smilauer, B.Voigtlander, M.Kastner Magik islands and barriers to attachment: A Si/Si(l 11)7x7 growth model. //Phys.rev.B. 1999, V.60, No. 19, P. 13869-13873

160. В.И.Трофимов, В.Г.Мокеров Модель кинетики слоевого эпитаксиальноо роста в присутствии барьеров Швебеля. //ДАН, 1999, Т. 367, П 6, С. 749-752

161. В.И.Трофимов, В.Г.Мокеров Кинетическая модель гетероэпитаксиального роста в присутствии барьеров Швебеля. // ДАН, 2000 Т. 375, П 4, С. 465-468

162. V.I.Trofimov, V.G.Mokerov, A.G.Shumyankov Kinetic model for molecular beamepitaxy growth on a singular surface. //Thin Solid Films, 1997, V.306, P. 105-111

163. J.G.Amar, Mechanisms of mound coarsening in unstable epitaxial growth. // Phys.Rev.B, 1999, V.60, No. 19, P.R11317-R11320

164. S.Stoyanov, I.Markov. Critical Island Size for Layer-by-Layer Growth. //Surf.Sci.,1982, V.116, РЛ13-115.

165. Tersoff, A.W.Denier van der Gon, R.M.Tromp Critical Island Size for Layer-by-Layer Growth. //Phys.Rev.Lett., 1994, V.72, No.2, P.266-269

166. S.N.Filimonov, Y.Y.Hervieu Statistics of second layer nucleation in heteroepitaxialgrowth //Surf. Sci., 2002, V.507-510, P.270-275

167. J.Chadi Stabilities of Single-Layer and Bilayer Steps on Si(001) Surfaces. //Phys.Rev.Lett. 1987, V.59, No. 15, P.1691-1694

168. Orme, B.G.Orr, Surface evolution during MBE growth. //Surf.Rev.Lett. 1997, V.4,1. No.l, P.71-105

169. T.Komeda, Y.Kumagai, Si(001) surface variation with annealing in ambient H2. //Phys.Rev.B., 1998, V.58, No.3, P.1385-1391

170. H.J.W.Zandvliet, Determination of Ge(OOl) step free energies. //Phys.Rev.B., 2000, V.61, No. 15, P.9972-9974

171. K.Kyuno, G.Ehrlich, Cluster Diffusion and Dissosiation in the Kinetics of Layer Growth: An Atomic View. //Phys.Rev.Lett. 2000, V.84, No.12, P.2658-2661

172. K.Kyuno, G.Ehrlich, Step-edge barriers: truths and kinetic consequences. //Surf.Sci, 1997, V.394, P.L179-187

173. K.Kyuno, G.Ehrlich, Step-Edge Barriers on Pt(lll): An Atomic View. //Phys.Rev.Lett., 1999, V.81, No.5, P.5592-5595

174. S.-M.Oh, S.J.Koh, K.Kyuno, G.Ehrlich, Non-nearest-neighbor jumps in 2D diffusion: Pd on W(110) //Phys. Rev. Lett., 2002, V.88, P.236102-1-4

175. S.Clarke and D.D.Vvedensky, Growth kinetics and step density in reflection high energy electron diffraction during MBE. //J.Appl.Phys. 1988, V.263, P.2272-2283

176. M.Ichikawa, T.Doi. Observation of Si(lll) surface topography changes during Si molecular beam epitaxial griwth using microprobe reflection high-energy electron diffraction //Appl.Phys.Lett. 1987, V.50, No 17, P.l 141-1143

177. A.L.Aseev, A.V.Latyshev, A.B. Krasilnikov, S.I.Stein., Reflection Electron Microscopy Study of the Structure of Atomic Clean Silicon Surface, in "Defectes in Crystals"//Ed. E.Mizera,World Scientific Publ. Co. Singapore, 1987, P.231-237

178. Y.Horio, A.Ichima, Dynamical diffraction effect for RHEED intensity oscillations:phase shift of oscillations for glanscing angles. //Surf.Sci. 298 (1993) 261-272

179. G.Rosenfeld, B.Poelsema, G.Comsa, Epitaxial growth modes far from equilibrium.

180. The Chemical Physics of Solid surfaces Edited byD.A.King and D.P.Woodruff, 1997, P.66-99. Volume 8. Growth and properties of ultrathin epitaxial layers

181. V.A.Markov, L.V.Sokolov, O.P.Pchelyakov, S.I.Stenin, S.Stoyanov, Undamped RHEED oscillations during Ge and Si homoepitaxy. //Superlattices and Microstructures. 1991, V. 10. N2. P. 135-137

182. Pchelyakov O.P., Markov V.A., Sokolov A.L. Investigation and control of the surfaces processes during semiconductor nanostructures formation by MBE //Braz.J.Phys. 1994, V.24, №1, P.77-85

183. M.I.Larsson, G.V.Hansson. Initial stages of Si molecular beam epitaxy on Si(l 11)studied with reflection high-energy electron diffraction intensity measurements and Monte Carlo simulations. // Surf.Sci.Lett., 1994, V. 321, No. 3, P. 1261-1266

184. A.V. Latyshev, A.B. Krasilnikov, A.L. Aseev, Direct REM observation of stucturalprocesses on clean silicon surface during sublimation, phase transition and epitaxy. //Appl.Surf.Sci. 1992, V.60/61, P.397-404

185. Торопов А.И. Частное сообщение.

186. Larsson M.I., Ni W.X., Hansson G.V. Manipulation of nucleation by growth rate modulation. //J.Appl.Phys 1995, v.78(6), 3792-3796

187. S.Clarke, M.R.Wilby, D.D.Vvedensky, T.Kawamura Monolayer to bilayer transition in reflection diffraction intensity oscillations during Si(001)molecular beam epitaxy //Appl.Phys.Lett. 1989, V.54, P.2417-2418

188. Dentel D., Bischop J.L., Bolmont D., Kubler L. Reflection high-energy electron diffraction intensity oscillations during Si growth on Ge(001) by solid source/molecular beam epitaxy. //Surf.Sci., 1998 V.402-404, P.304-307

189. О.П.Пчеляков В.А.Марков, частное сообщение

190. НA.Joyce at al. Applications of RHEED to the study of growth dynamics and surface chemistry during MBE //Surf.Sci. 1993,V.298 P.399-407

191. A.I.Nikiforov, V.A.Markov, V.A.Cherepanov, O.P. Pchelyakov, The influence of growth temperature on the period of RHEED oscillations during MBE of Si and Ge jn Si(l 11) surface. //Thin Solid Films, 1998, V.336, P.183-187

192. Nikiforov A.I., Markov V.F., Pchelyakov O.P., Yanovitskaya Z.Sh. The influenceof the epitaxial growth temperature on the period of RHEED oscillations. //Phys.Low-Dim. Struct. 1997, V.7, P. 1-10

193. S.Clarke, D.D.Vvedensky, Origin of reflection hi-energy electron-diffraction intensity oscillations during molecular-beam epitaxy: A computational modeling approach. //Phys.Rev.Lett., 1987, V. 58, No. 21, P. 2235-2238

194. Nikiforov A.I., Markov V.A., Pcheliakov O.P., Yanovitskaya Z.Sh. The influenceof the epitaxial growth temperature on the period of RHEED oscillations. //Phys.Low-Dim.Struct. 1997, V 7, P. 1-98

195. Марков В.А., Пчеляков О.П., Молекулярная эпитаксия пленок GexSi(l-x) на

196. Si(l 11): Исследование методом дифракции быстрых электронов. //ФТТ Т.38, 1996, С.3152-3160

197. A.V. Latyshev, А.В. Krasilnikov, A.L.Aseev, UHV reflection electron microscopyinvestigation of the monoatomic steps on the silicon (111) surface at homo- and heteroepitaxial growth. //Thin Solid Films, 1997, V. 306, P. 205-213

198. Неизвестный И.Г., Шварц H.JI., Яновицкая З.Ш., Связь формы ДБЭ-осцилляций с преобразованием поверхностного рельефа в процессе МЛЭ. //Известия АН. Серия физическая. 1999, Т.63, П 2, С.244-248

199. Голобокова Л.Ю., Марков В. А., Пчеляков О.П., Яновицкая З.Ш., Диффузионное сглаживание микрорельефа пленок германия при остановке процесса молекулярно-лучевой эпитаксии. //Поверхность. Физика, химия, механика, 1991, N. 2, С. 145-147

200. Sakaki Н., Tanaka М. J.Yoshino, One Atomic Layer Heterointerface Fluctuationsin GaAs-AlAs Quantum Well Structures and Theur Suppression by Insertion of Smoothing Period in Molecular Beam Epitaxy // Japan. J. Appl. Phys. 1985. V. 24. P. L417

201. T.Doi, M.Ishikawa, Anisotropic diffusion of Si adsorbates on a Si(001) surface. //Jpn.J.Appl.Phys. 1995, V.34, P.3637-3641

202. K.Ohta , T.Nakagawa, and T.Kojima, Anisotropic surface migration og Ga atomson GaAs(OOl). //J.Crystal Growth, 1989 V.95 P.71-74

203. Y.W.Mo, J.Kleiner, M.B.Webb, M.G.Lagally, Activation energy of surface diffusion of Si on Si(001): A Scanning-Tunneling-Microscopy Study. //Phys.Rev.Lett. 1991, V.66, No.15, P.1998-2001

204. A. Shen, Y. Horikoshi, H. Ohno, and S. P. Guo, Reflection high-energy electrondiffraction oscillations during growth of GaAs at low temperatures under high As overpressure // Appl. Phis. Lett. 1997 V.71 (11) P. 1540-1542.

205. Латышев A.B., Асеев А.Л., Моноатомные ступени на поверхности кремния. //УФН, 1998, Т. 168, С. 1117-1127

206. C.Alfonso, J.C.Heyraud, J.J.Metois, About the sublimation of Si surfaces vicinal of111.. // Surf.Sci.Lett. 1993, V.291, P.L745-L749

207. Degawa M., Minoda H., Tanishiro Y., Yagi K., In-phase step wandering on Si(l 11)vicinal surfaces: Effect of direct current heating tilted from the step-down direction. // Phys. Rev. B, 2001, V.63, P.045309(l-8)

208. P.Finnie, Y.Homma Dynamics, Interactions and Collisions of Atomic Steps on Si(l 11) in Sublimation. //Phys.Rev.Lett. 1999, V.82, No. 13, P.2737-2740.

209. Y.Homma, H.Hibino, Y.Kunii, T.Ogino, Tranformation of surface structures on vicinal Si(l 11) during heating. //Surf.Sci. 2000, V.445, P.327-334

210. S.A. Teys and B.Z. Olshanetsky, Formation of the wetting layer in Ge/Si(l 11) epitaxy at low growth rates studied with STM. //Phys.Low Dim. Struct. 2002 V.l/2, P.37-39

211. Boland J.J., Scanning tunneling microscopy of the interaction of hydrogen with silicon surfaces. //Advances in Physics, 1993, V.42, N 2, P. 129-171.

212. W.G.Schmidt, J.Bernholc, Step-induced optical anisotropy of Si(l 11):H surfaces. //

213. Phys.Rev.B, 2000, V.61. No.l 1, P.7604-7608

214. M.Fehrenbacher, H.Rauscher, U.Memmert, RJ.Behm, SiH4 chemical vapor deposition on Si(ll l)-(7x7) studied by scanning tunneling microscopy. //Surf.Sci., 1997, V.385, P.1213-145

215. Латышев A.B. Атомные ступени на поверхности кремния в процессах сублимации, эпитаксии и фазовых переходов. Диссертация на соискание степени д.ф.-м.н. //Новосибирск, 1998, 412 с.

216. J.M.Bermond, J.J.Metois, J.C.Heyraud, C.Alfonso, Reflection electron microscopystudies of the step meandering and evaporation on vicinal surface of silicon. //Surf.Sci. 1995, V.331-333, P.855-864

217. J.J.Metois, D.E.Wolf, Kinetic surface roughening of Si(001) during sublimation. //

218. Surf.Sci. 1993, V.298, P.71-78

219. A.V. Latyshev, A.B. Krasilnikov, A.L. Aseev, Direct REM observation of stucturalprocesses on clean silicon surface during sublimation, phase transition and epitaxy. //Appl.Surf.Sci. 1994, V.60/61, P.397-404

220. Homma Y., H.Hibino, T.Ogino, Aizawa N. Phys.Rev.B., Sublimation of the Si(lll) surface in ultrahigh vacuum //Phys. Rev.B 1997-11, V.55, P.R10237-10240

221. A.Pimpinelli, J.Villain, What does an evaporating surface look like? //Physica A.,1994, V.204, P.521-542

222. Y.Homma, H.Hibino, T.Ogino, N.Aizava, Sublimation of a hevily boron-dopped Si(lll) surface. //Phys.Rev.B. 1998, V.58, No.19, P.13146-13150

223. P.Finnie, Y.Homma, Dynamics, Interactions and Collisions of Atomic Steps on Si(l 11) in Sublimation. // Phys.Rev.Lett. 1999, V.82, No.13, P.2737-2740

224. С.С.Косолобов, А.В.Прозоров, А.В.Латышев, А.Л.Асеев, Взаимодействие кислорода с поверхностью кремния (111). //Тез.докл. Совещания по росту кристаллов, пленок и дефектам структуры кремния, Новосибирск, Кремний-2002,9-12 июля 2002 г. с. 132

225. T.Sinno, R.A.Braun, W.Ammon, E.Domberger. Point defect dynamics and the oxydation-induced stacking-fault ring in Czochralski-grown silicon crystals. //J.Electrocem.Soc. 1998 V.145, P.302- 318

226. A.J.Mayne, F.Rose, C.Bolis, G.Dujardin An scanning tunneling microscopy studyof the diffusion of a single or a pair of atomic vacancies //Surf. Sci. 2001, V.486, P.226-238.

227. Yu.N.Devyatko, S.V.Rogozhkin, A.V.Fadeev, Point defects at low-index surfacesof fee metals: formation energies of vacancies and adatom-vacancy pairs. //Phys.Rev.B, 2001 V.63. N1, 193401 (1-4)

228. K.Sumitomo, H.Hibino, Y.Homma, T.Ogino Observation of Incomplete Surface Melting of Si Using Medium-Energy Ion Scattering Spectroscopy. //Jpn.J.Appl.Phys. 2000, V.39, P.4421-4424

229. E.AJagla, S.Prestipino, E.Tosatti Phase transitions at the early stages of surface melting. //Surf. Sci. 2000, V.454-456, P.608-612

230. A.V.Latyshev, H.Minoda, Y.Tanishiro, K.Yagi, Dynamical step edge stiffness on the Si(l 11) surface. // Phys.Rev.Lett. 1996 V.76, N 1, P. 94-97

231. H.Hibino, K. Sumotomo, T.Fukuda,Y.Homma, T.Ogino Disordering of Si(lll) at high temperatures. //Phys.Rev.B. 1998, V.58, No. 19, P. 12587-12589

232. Homma Y., Aizawa N. Electric-cuccent-induced step bunching on Si(lll) //Phys.

233. Rev. B, 2000-11, V.62, P.8323-8329

234. Y.Fukaya, Y.Shigeta Precursor to surface melting of Si(lll) at high temperature //Phys.Rev. B, 2002 V.65, N 19, 195415 (p. 1-8)

235. D.Kandel, E.Kaxiras, Microscopic Theory of Electromigration on Semiconductor

236. Surfaces. //Phys. Rev. Lett. 1996, V.76, P.l 114-1119

237. S.I.Romanov, V.I.Mashanov, L.V.Sokolov, A.K.Gutakovski, O.P. Pchelyakov, //Appl.Phys.Lett. 1999 V.75 P.4118

238. N.Sato, K.Sakaguchi, K.Yamagata, Y.Fujiyama, T. Yonehara, //J. Electochem. Soc. 1995 V.142. N 9 P.3116

239. S.Jin, H.Bender, L.Stalmans, R.Bilyalov, J.Poormans, R.Loo, M.Caymax, //J.Cryst.Growth. 2000, V.212 P.l 19

240. Kovalev D., Timoshenko V.Yu., Gross E., Kunzner R., Koch F. Strong explosiveinteraction of gidrogenated porous silicon with oxygen at cryogenic temperatures, //Phys.Rev.Lett. 2001, V.87, P.068301.

241. K.Maex, M.R.Baklanov, D.Shamiiyan and F.Iacopi, S.H.Brongersma,

242. Z.S.Yanovitskaya, Low dielectric constant materials for microelectronics. //J.Appl.Phys. 2003 V.93, N 11, P.8793-8841.

243. J.Rouquerol, D.Avnir, C.W.Fairbridge, D.H.Everett, J.H.Haynes, N.Pernicone, J.D.F.Ramsay, K.S.W.Sing and K.K.Unger. название //Pure & Appl.Chem. 1994 V.66, P. 1739-1758

244. В.Ю.Васильев Заполнение ультрамалых зазоров в интегральных микросхемахосажденными из газовой фазы тонкослойными диэлектрическимиматериалами на основе диоксида кремния. //Микроэлектроника, 2000 т.31б №4, с. 263-273

245. S.K.Dew, T.Smy, M.J.Brett Simulation of elevated temperature aluminium metallization using SIMBAD. //IEEE Trans.El.Dev. 1992, V.39, No.7, P. 15991606

246. L.N.Aleksandrov, P.L.Novikov Mechanisms of formation and topological analysis of porous silicon computuional modeling. //Computentional Materials Science, 1998, Vol.10, P.406-410

247. T.Ito, T.Yasumatsu, A.Hiraki, Homoepitaxial growth of silicon on anodized poroussilicon. //Appl.Surf.Sci. 1990, V.44, P 97-102

248. Y.Yasumatsu, T.Ito, H.Nishizawa, A.Hiraki, Ulrtathin Si films grown epitaxially on porous silicon. //Appl.Surf.Sci, 1991 V.48/49 P.414-416

249. Sato N., Sakaguchi K., Yamagata K., Fujiyama Y., Yonehara Т., Epitaxial growthon porous Si for a new bond and etchback silicon-on-insulator. //J. Electrochem. Soc., 1995, V.142, P.3116-3122

250. R.L.Smith, S.D.Collins, Porous silicon formation mechanisms. //J.Appl.Phys., 1992, V.71, No. 8, P.R1-R22

251. S.Jin, H.Bender, L.Stalmans, R.Bilyalov, J.Poormans, R.Loo, M.Caymax, Transmission electronmicroscopy investigation of the crystallographic quality of silicon films grown epitaxially on porous silicon. //J.Cryst.Growth, 2000, V.212, P. 119-127.

252. Отжиг пористой поверхности D.Buttard, G.Dolino, C.Faivre, A.Halimaoui, F.Comin, V.Formoso, L.Ortega, Porous silicon strain during in situ ultrahidh vacuum thermal annealing. //J.Appl.Phys. 1999, V.85, No.10, P.7105-7111

253. D.Shamiryan, Z.S.Yanovitskaya, F.Iacopi, and K.Maex. Barrier deposition on porous low-k films. //Proceedings of Advanced Metallization Conference (AMC), 1-3 October 2002, San Diego, California (published by IEEE)

254. Y.H.Kim, S.K.Lee and H.J.Kim. Low-/: Si-O-C-H composite films prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition using bis-trimethylsilylmethane precursor//J. Vac. Sci. Tecnol. A. 2000, V.18 P. 1216-1219

255. D. Shamiryan, M. R. Baklanov, K. Maex Diffusion barrier integrity evaluation byellipsometric porosimetry //J. Vac. Sci. Technol. В 2003, V. 21(1) P.220-226

256. M. R. Baklanov, K. P. Mogilnikov, V. P. Polovinkin, and F. N. Dultsev, J.

257. Techniques for porosity and porous structure characterization //Vac. Sci. Technol. В 2000, V.18, 1385-1388 .

258. Бакланов M.P., Кручинин B.H., Репинский C.M., Шкляев А.А., Критические условия при взаимодействии закиси азота с поверхностью кремния при низких давлениях.//Поверхность. 1986, №10. с.79-86

259. A.A.Shklyaev, Interaction of 02 and N20 with Si during the early stages of oxideformation //E.Garfunkel et al. (eds.) Fundamental aspects of ultrathin dielectrics on Si-based devices, 1998, Kluwer Academic Publishers. Netherlands. P.277-278

260. A.A.Shklyaev, M.Aono, T.Suzuki, Influence of growth conditions on subsequent submonolayer oxide decomposition on Si(lll). //Phys.Rev.B, 1996, V.54, P. 10890-10895

261. Кантер Ю.О., Кручинин B.H., Елисеев B.M., Шкляев А.А., Исследование форм адсорбции закиси азота на кремнии методом РФЭС //Поверхность. Физика, химия, механика, 1986, №8. с.66-69

262. U. Memmert, M.L.Yu, Comparison between Si(OOl) and Si(lll) in the reaction with oxigen at high temperatures. // Surf Sc. Lett. 1991, V.245, L185-L189, Lander J.J., Morrison J. //J. Appl. Phys. 1962, V.33. №6. P.2089-2092

263. Алгазин Ю.Б., Блюмкина Ю.А., Свиташев K.K. Кинетика термодесорбции тонких и субтонких окисных покрытий с поверхности монокристаллического кремния: эллипсометрическое исследование. //ЖТФ, 1980,. Т.50. с.2152-2155

264. A.A.Frantsuzov, N.I.Macrushin Growth of an oxide film on a clean silicon surfaceand the kinetics of its evaporation. //Thin Solid Films (1976) V.32, P.247-249 Французов A.A., Макрушин Н.И. // ЖТФ, 1975. Т.45. Вып.З. с.600-605

265. Шкляев А.А., Петренко И.П. Амфорные полупроводники и диэлектрики на основе кремния в электронике // Под ред. Коваленко И.П. Одесса: 1989 347 с

266. H.F. Winters, J.W. Coburn, Surfaces science aspects of etching reactions //Sur.Sci.Rep. 1992 .

267. Бадмаева И.А., Бакланов M.P. Константы скорости реакций взаимодействия Ge и Si с атомарным м молекулярным фтором и дифторидом ксенона //Поверхность. Физика, химия, механика. 1989, №8 с.92-95

268. Бакланов М.Р. Гетерогенные реакции в процессах травления материалов микроэлектроники Si, Ge и Si02. //Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук. Новосибирск: 1991

269. D.E. Ibbotson, D.L. Flamm, J.A. Mucha and V.M. Donnelly, Comparison of XeF2and F-atom reactions with Si and Si02 //Appl. Phys. Lett. 1984 V.44 P.l 129

270. D.W. Squire, J.A. Dagata, D.S.Y. Hsu, C.S. Dulcey and M.C. Lin, //J.Phys.Chem.1988 V.92 P.2827

271. Бакланов M.P., Алиев В.Ш., Бадмаева И.А., Кинетика и механизм взаимодействия дифторида ксенона с поверхностью твердых тел. //Препринт СОАН СССР, ИФП, 3-86, Новосибирск, 1990

272. Алиев В.Ш. Исследование взаимодействия дифторида ксенона с поверхностью кремния при воздействии ионного облучения. //Диссертацияна соискание ученой степени кандидата химических наук. Новосибирск: 1990

273. H.F. Winters, I.C.Plumb, Etching reactions for silicon with F atoms: Product distributions and ion enhancement mechanisms //J.Vac.Sci.Technol. 1991, V.9 P.197-205

274. J.A.Yarmoff, F.R.McFeely, Effect of sample doping level during etching of siliconby fluorine atoms //Phys.Rev.B, 1988, V.38, P. 2057-2063

275. Baklanov M.R., Kistanov A.I., Mogilnikov K.P. Sokolova O.V., Shamiryan D.G.,

276. Yanovitskaja Z.Sh. Interaction of silicon with xenon difluoride //Surf.Invest. 1997, V.12, P.1217-1226.