Межфазные явления в многокомпонентных растворах, соединениях и гетерогенных структурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

РГБ ОД

н азг гт

КАРМОКОВ АХМЕД МАЦЕВИЧ

Межфазные явления в многокомпонентных растворах, соединениях и гетерогенных структурах

Специальность: 01.04.14 - Теплофизика и молекулярная физика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Нальчик 2000

Работа выполнена на кафедре физических основ микроэлектроники Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х,М. Бербекова

Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор, член корреспондент РАЕН Шебзухов А.А.

Официальные оппоненты:

Алчагиров Б. Б., доктор фю.-мат. наук, профессор Самсонов В. М., доктор физ.-мат. наук, профессор Аджиев А.Х.. доктор фю.-мат. наук, профессор

Ведущая организация: Северо-Осетинский государственный университет

Защита диссертации состоится 24 июня 2000 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д.063.88.01 в Кабардино-Балкарском государственном университете по адресу: 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского 173. КБГУ, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарского государственного университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного

совета, к.ф.-м.н., доцент

А.А. Ахкубеков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. За последние десятилетие необычайно возрос интерес к исследованиям поверхностных явлений. Это связано, в первую очередь, с осознанием того факта, что решение огромного числа фундаментальных и практических задач, выдвигаемых научно-техническим прогрессом, зависит от знания свойств поверхностей и уровня понимания процессов, протекающих с их участием. Дальнейший прогресс во многих перспективных направлениях современной техники и технологии в значительной степени зависит от успехов в развитии физических представлений о свойствах тонких переходных слоев между фазами.

Для исследования свойств поверхностного слоя и межфазных границ разработаны и широко используются такие уникальные по своим характеристикам экспериментальные методы, как электронная и ионная спектроскопия поверхности материалов. Однако, в случае определения химического состава поверхности и характера распределения элементов в поверхностном слое и межфазных границах большинство этих методов дает усредненное по достаточно большой толщине материала значение. Это искажает реальную картину и затрудняет понимание природы физико-химических явлений, происходящих на межфазных границах.

В большинстве случаев экспериментальные исследования свойств границ раздела фаз носит эмпирический характер, а теоретически, как правило, проводятся методами функционала электронной плотности, а также электронно-статистическим и термодинамическим методами при изотермических условиях. На практике же наиболее часто встречаются изобарические условия, которые до настоящего времени при решении подобных задач не рассматривались.

Анализ литературных данных показывает, что к настоящему времени наиболее полно изучена поверхностная сегрегация в металлических сплавах, однако мало изученными остаются поверхностная сегрегация в металлических монокристаллических твердых растворах, ее ориентационная зависимость, распределение атомов в поверхностном монослое. Также мало изучено распределение элементов в поверхностном слое интерметаллических соединений типа фаз Лавеса, которые находят широкое применение на практике в качестве конструкционных материалов.

Одним из интересных явлений, возникающих на границе раздела твердых фаз, является контактное плавление, приводящее к образованию жидкой фазы в зоне контакта при температуре ниже температуры плавления чистых компонентов. Закономерности кинетики контактного плавления получили широкое применение в решении ряда вопросов сварки и пайки металлов (контактно-реактивная пайка). Теоретические и экспериментальные исследования в этом направлении позволяют проследить кинетику процессов, протекающих при повышенных температурах в кон-

такте разнородных кристаллов и дать соответствующие рекомендации по вопросам пайки. Однако, несмотря на практическую и теоретическую значимость исследований контактного плавления, механизм и кинетика этого процесса в гетерогенных структурах, в частности в эвтектических композициях и в системах с химическим взаимодействием компонентов, мало изучены.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Цель работы заключается в проведении теоретических и экспериментальных исследований термодинамических свойств поверхности металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, а также границ раздела: полупроводник - металлическая пленка, металлическая композиция- жидкость. Здесь под термодинамическими характеристиками понимаются - состав поверхности и межфазной области, поверхностное и межфазное натяжение, работа адгезии, краевой угол смачивания, коэффициент растекания. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- Разработка термодинамической теории межфазной сегрегации и межфазного натяжения многокомпонентных систем в изобарических условиях.

- Исследование методами ионной и электронной спектроскопии поверхностной сегрегации в однофазных металлических, интерметаллических и полупроводниковых материалах.

- Экспериментальное исследование сегрегации легирующей примеси в кремнии на границе с металлической пленкой.

- Теоретическое и экспериментальное исследования кинетики контактного плавления в эвтектических композициях и дистектических системах.

-Исследование влияния физико-химических свойств поверхности и границ раздела фаз на технологические процессы пайки металлов и сплавов с металлами, полупроводниками и керамиками, а также на формирование полупроводниковых структур при создании интегральных микросхем.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В рамках термодинамического метода слоя конечной толщины развита теория межфазных явлений на границе раздела конденсированных фаз в изобарических условиях.

Впервые получены новые уравнения изобар состава межфазного слоя, межфазного натяжения, работы адгезии, краевого угла смачивания и коэффициента растекания на границе раздела конденсированных фаз с учетом межчастичных взаимодействий в различных приближениях для бинарных и многокомпонентных систем.

Исходя из этих уравнений, установлены новые критерии межфазной активности компонентов на межфазной границе.

Создана новая экспериментальная установка для определения состава и структуры моноатомного поверхностного слоя методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии (СОРИНЭ) и мо-

дернизировано устройство вторично- ионной масс спектрометрии (ВИМС) для построения профилей распределения элементов в ультратонких поверхностных слоях материалов.

Впервые экспериментально изучены профили распределения элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов, фаз Лавеса, элементарных полупроводниках и полупроводниковых соединениях типа А3 В5.

Впервые методом СОРИНЭ изучены структура поверхности монокристалла твердого раствора Си+6 ат.% Се (111) и реконструкция поверхностного слоя при напылении долей монослоя Бп на эту поверхность.

Впервые изучено распределение легирующих примесей на межфазной границе кремния с металлической пленкой, а также перераспределение их в процессе образования и роста силицидов металлов.

Обнаружена анизотропия кинетики контактного плавления эвтектических композиций с чистыми металлами и установлено существование массопереноса вдоль межфазной границы композиционный материал-жидкость, влияющего на процесс контактного плавления.

Используя полученные экспериментальные данные, проведены расчеты термодинамических характеристик поверхностного слоя исследованных систем.

Разработаны новые способы определения толщины силицидных пленок на межфазной границе металл-кремний, соединения металлов с керамическими материалами, а также поверхностной энерпш твердых тел. Разработанные способы защищены авторскими свидетельствами на изобретения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Полученные уравнения изобар межфазного натяжения, состава межфазного слоя, работы адгезии, краевого угла смачивания и коэффициента растекания могут быть использованы при разработке новых и оптимизации существующих технологических процессов создания изделий микроэлектроники и машиностроения, а также в планировании экспериментов.

Разработанное для диагностики поверхности экспериментальное оборудование используется для научных исследований и в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ.

Результаты исследования поверхностных и межфазных характеристик полупроводниковых структур внедрены в ОАО СКБ "Элькор" (Нальчик) 1992 и 1997г и ОАО НЗГПТ (Нальчик) 1994 г.

Разработанные рекомендации по пайке металлов с металлами, полупроводниками и керамическими материалами использованы во Всесоюзном электротехническом институте (Москва) и п/о "Элькор" .

Результаты исследований используются также в курсе лекций по термодинамике межфазных явлений, в спецкурсе "Методы исследования твердотельных структур с помощью ионных пучков", а также в лабораторном практикуме "Методы диагностики материалов и изделий электронной техники с помощью ионных пучков".

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Термодинамическая теория межфазной сегрегации, поверхностного натяжения, а также результаты расчетов работы адгезии, краевого угла смачивания и коэффициента растекания на границе раздела двух конденсированных фаз в изобарических условиях.

2. Новые критерии межфазной сегрегации компонентов, учитывающие ее связь с изменением межфазнош натяжения, работы адгезии, краевого угла смачивания и коэффициента растекания на границе раздела фаз.

3. Аналитические зависимости средней концентрации и активностей компонентов в межфазном слое от их концентрации в сосуществующих объемных фазах для бинарных двухфазных систем.

4. Экспериментальная установка для анализа поверхности кристаллов методом рассеянных медленных ионов, позволяющая исследовать состав и структуру поверхности в широких пределах угла рассеяния.

5. Результаты экспериментальных исследований поверхностной сегрегации элементов и профили распределения этих элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов, фаз Лавеса и полупроводниковых кристаллов.

6. Факт существования особенностей сегрегации легирующих примесей на поверхность элементарных полупроводниковых кристаллов.

7. Закономерности распределения легирующих примесей на межфазной границе металлическая пленка - кристалл кремния и их перераспределение при образовании и росте силицидов.

8. Анизотропия скорости контактного плавления эвтектических сплавов, выращенных методом направленной кристаллизации, с чистыми металлами.

9. Решение двумерной диффузионной задачи о кинетике контактного плавления композиционных эвтектических структур с металлами с учетом массопереноса в нормальном и тангенциальном направлениях.

10. Термодинамический расчет линии "ликвидус" метасгабиль-ной диаграммы состояния, реализующейся при контактном плавлении металлов с дистектическими равновесными диаграммами состояния.

11. Решения ряда прикладных задач, связанных с обработкой поверхности и пайкой разнородных материалов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертации докладывались на VI Всесоюзной конференции по поверхностным явлениям в расплавах (Тбилиси, 1974 г.), I-I V Всесоюзных конференциях по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов (Свердловск, 1974, 1976, 1978, 1980 г.), семинаре по применению результатов физико-химических исследований для разработки металлургической технологии (Челябинск, 1975 г.), втором и третьем всесоюзном семинарах по адгезии и пайке материалов (Николаев, 1975 г., Томск, 1977 г.), третьем чтении по физике (Рос-

тов-на-Дону, 1975 г.), Всесоюзном симпозиуме по диспергированным металлическим пленкам и специфическим вопросам физики поверхностных явлений (Нальчик, 1976 г.), Всесоюзном семинаре по теоретическим и прикладным вопросам пайки (Воронеж, 1976 г.),VIII Всесоюзной конференции по поверхностным явлениям в расплавах и контактирующих с ними твердых фазах (Киржач, 1979 г.), Всесоюзной научно-технической конференции по расширению производства паяных изделий и повышение его эффективности в машгаюстроении (Омск, 1980 г.), I Всесоюзной конференции по физике, химии и механике поверхности отраслевой научно-технической конференции "Методы и оборудование для физико-химических исследований поверхности материалов электронной техники "(Рязань, 1983 г.), региональном совещании "Методы и аппараты для ядерно-физического анализа состава и структуры вещества" (Ростов-на-Дону, 1984 г.), ХП северо- кавказских чтениях по физике (Махачкала, 1984 г.), XII республиканской научно-технической конференции по проблемам строительства и машиностроения (Нальчик, 1984 г.), I подотраслевой научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (Нальчик 1985 г.), IV Всесоюзной школе-семинаре "Поверхностные явления в расплавах и дисперсных системах" (Грозный, 1988 г.), научно-практической конференции "Молодежь - народному хозяйству" (Нальчик 1988 г.), межвузовской научно-методической конференции-семинаре по методам активного обучения (Нальчик, 1989 г.), Международной конференции "The IV-th АН-Union Conference on Interaction of Radiation with Solids" (Москва, 1990 г.), школе-семинаре "Аппаратурные и методические разработки масс спектроскопии вторичных ионов "(Киев, 1990 г.), VII отраслевой конференции "Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем" (Москва 1990 г.), XI Всесоюзной конференции "Поверхностные явления в расплавах и технология новых материалов" (Киев, 1991 г.), Международной конференщш "High temperature capilarity" (Bratislava, 1994 г.), Всесоюзной научной конференции "Физика межфазных явлений и процессов взаимодействия потоков энергий с твердыми телами" (Нальчик, 1995 г.), 1-VIII объединенных научно-технических конференциях СКБ ПО "ЭЛЬКОР" и КБГУ (Нальчик, 1987-1999 г.г.), итоговых научных конференциях КБГУ по физике (1971-1999 г.г.), заседаниях регионального семинара по физике межфазных явлений им. С.Н. Задумкина (Нальчик)(1971-1999 г.г.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации опубликовано в 47 работах, в том числе получен 1 патент и 2 авторских свидетельства на изобретение. Список публикаций приводится в конце автореферата.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 353 страницах, включая 97 рисунков, 90 таблиц и список цитируемой литературы из 364 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована ее цель, указаны конкретные задачи, обоснован выбор методов исследования и новизна полученных результатов, сформулированы защищаемые положения,.

В первой главе приводится краткий обзор теоретических методов расчета свойств межфазной границы раздела двух конденсированных фаз. Показано, что существующие методы расчета получены в основном в рамках статистической термодинамики, методом Гиббса или методом слоя конечной толщины в изотермических условиях. Однако, в случае равновесия двух конденсированных фаз, особый интерес представляют изобары межфазных характеристик, так как на практике широко используются именно изобарические разрезы диаграмм фазовых равновесий в гетерогенных системах с конденсированными фазами. В первой главе излагается содержание и результаты подобных исследований.

Межфазное натяжение и состав межфазного слоя тесно взаимосвязаны между собой, поэтому они определяются согласованно. Автором, в рамках метода слоя конечной толщины в изобарических условиях, получены аналитические выражения для расчета состава межфазного слоя и межфазного натяжения в различных моделях. Опираясь на эти соотношения, рассчитаны работа адгезии, коэффициент растекания и краевой угол смачивания в металлических системах, а также сформулированы критерии межфазной активности компонентов в межфазном слое.

Рассматривается двухкомпонентная система, состоящая из двух конденсированных фаз (а и Р) и плоского межфазного слоя о между ними при изобарических условиях (Р=сошО. Дифференциал химического потенциала /-го компонента (¡-1,2) в V- объемной фазе (у=а, р) и в

межфазном слое при указанных условиях записывается в виде

¿^'^-Б^-сК-х^ЩК (1)

с1цУ] = • йТ - - со,с1о, (2)

где gjr вторая частная производная от молярного термодинамического потенциала Гиббса по молярным долям компонента при условиях постоянства давления Р и температуры Т для объемных фаз и межфазного натяжения о для межфазного слоя, 5, и ¿у, - соответственно парциальная

молярная энтропия и поверхность /-го компонента, х^р -концентрация у-компонента в V фазе.

Расчет указанных выше величин возможен в рамках определенных моделей растворов. В диссертационной работе последовательно представлены решения задач в приближении идеальных растворов, в нулевом и первом приближении теории регулярных растворов и в приближении "субрегулярных" растворов, получены формулы для расчета термодинамических характеристик межфазного слоя. Исходя из условия равновесия двух объемных фаз (с!/1("} - Ац)^), учитывая зависимость

энтропии фазового перехода д5(а_>/,) чистого /- компонента от температуры получено:

т =_^__(3)

ЬН^'ЧТь-ИЬаГ/аГ

а• =К . , (4)

К = ехр

дя<г

>я

T0,R

/ NA

т т

°J J J

AHoj

где теплоты фазового перехода а—>[} для одного моля

чистого ¡-го компонента при Т01 и Т соответственно. Соотношение (3) и

(4) согласуются с литературными данными полученными при изобарических условиях и для случая /=1, 2 позволяет построить фазовую диаграмму состояния бинарной системы по известным значениям а, или для различных приближений, пользуясь значениями энергий смешения сплава <3("' и <3<(5> в а и Р фазах, т.е. находить зависимости Т( д-р)) при Р=сошТ

Учитывая условие равновесия межфазного слоя с объемной а-фазой ф^ = й^, после интегрирования получаем

ft)0,a0, , (Sif-S^){T~T0,) , RT

ln-

an

con

Ла)

(5)

где con, - молярная поверхность чистого i - компонента, co0i и cr0l - парциальная молярная поверхность и межфазное натяжение /- компонента при Т=ТД, соответственно. Для разности энтропий можно использовать известное в литературе соотношение, приведя его к виду:

AcW - eW _ cW - vt] - ut] (cW _ rWLg (de л

г Со) .-уМ 4 ' /УГ

о/ V ш .

где и^- молярный объем чистого /- компонента в £ - фазе (¿=а, р, о) при температуре Тл. Температурный коэффициент [ | находится из уело-

I ¿Т )

вия, связывающего межфазное натяжение с поверхностным натяжением а и Р фаз (сг^ и сг^) на границе со своими насыщенными парами. Для молярных поверхностей чистых компонентов использовалось выражение

1-2^(7;,-Г), (6)

где - термический коэффициент линейного расширения межфазного слоя для чистого г'-го компонента. Если принять

О/ и0/ _ 1

„о») _„(«)" 2'

^П; "си

то, в свою очередь, можно приближенно найти коэффициент СИ^

(ст) и0! и01

ио, +

где и а^- термические коэффициенты линейного расширения а и

Р объемных фаз чистого /- компонента. Если в (5) подставить (3), получим уравнение изобары межфазного натяжения, выраженное через характеристики чистого г- компонента при температуре а - р равновесия Тш„ активности этого компонента во всех трех фазах

СГ =-О-.. +-

(а-кт)

• (7)

Используя (4) и (5), можно получить уравнение для расчета состава межфазного слоя. Для этого, записывая (5) для случаев /=1 и /=2 и исключая из этих двух соотношений ст, а также принимая во внимание условие нормировки для концентраций (х, + х2 = 1), получено уравнение для межфазной активности

а

М

где у = соп /а)ог, ДГ0, = Г0, - Г, АГ0; = Г0;. - Г X - ехР

ут0)о0) - Ш0,аш + г(ДЯ<Г- ДН^(.Т)) - (АЯ<Р°> - АН^а\Т))

ят

Затем, подставляя в (8) выражение (3), получаем формулу, учитывающую параметры и а и р фазы в явном виде:

Л")

П(Р)

(9)

XI

АН,

77 Га-»стЛ С

(а-»а) О п

1-

т

1 Ои

т

101 у

пг =

гдя0Га)-Ая0(гст)-^

АЯ

О/

Таким образом, с помощью уравнений (4 - 9) можно провести расчеты активностей компонентов и составов двух сосуществующих объемных фаз, межфазного слоя и межфазного натяжения на границе конденсированных фаз, при различных приближениях теории растворов. Однако при расчетах возникают трудности в определении энергетических параметров межфазного слоя, которые в ряде случаев сложно определить экспериментально. В связи с этим была предпринята попытка определения активностей компонентов в межфазном слое через активности в объемных фазах.

Используя уравнения Дюпре, Юнга и Гаркенса, получены новые формулы для расчета работы адгезии , краевого угла смачивания и коэффициента растекания на границе раздела конденсированных фаз, а для ряда бинарных сплавов проведены численные расчеты. Определены критерии активности малых примесей на межфазной границе конденсированных фаз в виде зависимостей от К и % .

Вторая глава содержит описание использованных в работе экспериментальных установок для исследования поверхностных слоев с помощью ионных и электронных пучков. Показаны преимущества методов ВИМС и СОРИНЭ по сравнению с другими методами диагностики поверхности материалов. Проведен критический анализ обычно применяемых экспериментальных установок и предложены новые технические решения, которые реализованы автором.

ч

На масс-спектрометре МС-7201 были внесены следующие изменения в его характеристики: 1) осуществлена стабилизация тока первичных ионов на образец; 2) для исследования диэлектрических материалов встроена система компенсации статического заряда, основанная на облучении образца электронами; 3) расширен диапазон исследуемых масс; 4) предусмотрено логарифмирование выходного сигнала; 5) для напуска кислорода и водорода применены специальные ячейки; 6) реализована возможность использования двух пучков ионов различных сечений; 7) вмонтированы дополнительные камеры для напыления тонких пленок и нагрева образца.

Модернизированная установка была тестирована на стандартных образцах по методике НИТИ (г. Рязань), были рассчитаны параметры установки по программе 1МР01 и получены следующие результаты: предел обнаружения х„Л, = 21018 ат./см3, динамический диапазон Б = 4.5-102 отн. ед., чувствительность Н= 6.5-107 имп./(с-нА), скорость распыления у = 0.01 нм/с, экспериментальное значение страгглинга = 33,4 нм, абсолютная погрешность Яг - К-1 =4,8 нм, относительная ошибка измерения - 5 %.

Далее в главе описывается разработанная автором экспериментальная установка СОРИНЭ. В ней были существенно расширены возможности метода. Функциональная схема установки представлена на рис.1. Установка состоит из вакуумной камеры сферической формы диаметром 0,28 м, в которой размещены источник ионов (2), энергоанализатор (6) с коллектором ВЭУ-6 (7), держатель образца (1), устройство для напыления металлов типа ячейки Кнудсена (4), квадрупольный масс-спектрометр (09 ИОС-200-008) для контроля состава остаточного газа (13). Вакуум в камере создавался с помощью двух цеолитовых и магнигоразрядного насосов и составляет ~ 1-Ю'7 Па Во время эксперимента вакуум поддерживался титановым сублимационным насосом.

Ионная пушка формирует пучок первичных ионов инертного газа с энергиями в диапазоне 0,1-5 кэВ при токе 10'9- 10'6 А и диаметром 1 -3 мм. При этом она обеспечивает высокую параллельность траектории ионов в пучке <1°, что уменьшает неопределенность угла рассеяния; малый разброс ионов по энергиям ДЕ/Е < 0,5 %, уменьшающий ширину пика рассеянных ионов; малое содержание чужеродных ионов в пучке Дп < 1 %, устраняющее искажения энергетического спектра рассеянных ионов. Изготовленная ионная пушка имеет небольшие габариты (с! = 45 мм, I = 110 мм), что позволяет разместить ее в рабочей камере и вращать с помощью манипуляторов, в плоскости проходящей через нормаль к исследуемой поверхности на углы от 0 до 90°. В качестве рабочего газа в ионном источнике использовали остаточный инертный газ (Не, Аг). Рабочий газ в камере очищали путем многократного (5...6 раз) напуска и откачки инертного газа. Из-за селективности откачки различных газов маг-ниторазрядным насосом получали остаточный газ с содержанием ~99 % основного элемента. Калибровку источника ионов проводили с помощью специального анализатора типа тормозящего поля.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки СОРИНЭ:

I -держатель образца;

2,3 - источник ионов с блоком питания;

4,5 - ячейка Кнудсена с блоками питания и контроля температуры;

6 - энергоанализатор Юза-Рожанского;

7, 8 - ВЭУ-6 с блоком питания;

9, 10 - усилитель постоянного тока У5-11 и двухкоординатный самописец;

II - блоки питания и управление энергоанализатором;

12, 13 - масс-спектрометр и его блоки питания и управления;

14 - блок нагрева образца;

15, 16 - система напуска газа в рабочую камеру.

В качестве энергоанализатора был выбран и сконструирован цилиндрический конденсатор типа Юза-Рожанского со средним радиусом г0 =75 мм и расстоянием между обкладками конденсатора с1=4 мм. Для экспериментов выбраны оптимальные значения разрешающей силы 11=Е/ДЕ = 300 и г0 = 75 мм. Расчетные параметры анализатора имеют следующие значения: абсолютная величина увеличения анализатора М= ; дисперсия О = г0; удельная дисперсия у =0,19; угол отклонения пучка от плоскости, перпендикулярной к среднему радиусу г0 ОС = 2°; аберрационное уширение линии изображения 402,7; расстояния по прямой между

щелями с1 = 135,15 мм. Энергетическое разрешение энергоанализатора ДЕ/Е »1 %. При Е =1000 эВ суммарный разброс по энергии анализатора и

источника ионов составляет АЕ =16 эВ, то есть ДЕ/Е »1,6 %. Входная диафрагма диаметром 0,16 мм располагается на расстоянии 15 мм от центра образца, аппертурный угол составляет ~ 1°. В качестве коллектора использован вторично-электронный умножитель канального типа ВЭУ-6.

Электрическое питание обкладок конденсатора осуществляется симметрично с помощью стабилизированного блока питания. Развертка питания конденсатора производится с помощью генератора сигнала пилообразной формы. Для регистрации рассеянных ионов в приемном тракте энергоанализатора используется режим "счета импульсов" или режим "постоянного тока", а также имеется возможность дифференцирования сигнала.

Таким образом, созданная установка СОРИНЭ имеет следующие эксплуатационные характеристики: сорт первичных ионов- N6, Не, Аг; энергия первичных ионов- 0,1...5 кэВ; первичный ионный ток-Ю'МО"7 А; диаметр ионного пучка- 3 мм; монокинетичность ионного пучка- 0,6%; чистота ионного пучка- 99,0 %; давление остаточного газа в измерительной камере- 10"7 Па; давление рабочего газа- 10"3-10"5Па; энергетическое разрешение анализатора < 1 %; апертура анализатора- 1°. Калибровку установки проводили путем сравнение результатов, имеющихся в литературе, с собственными.

В третьей главе представлены результаты исследования методом ВИМС профилей распределения сегрегировавших примесей в ультратонком поверхностном слое кристалла с учетом поправок, отражающих влияние ионной бомбардировки на состав поверхностного слоя. Таким образом были установлены профили распределения А1 и ве в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов Си + 10 ат. % А1 и Си + 6 ат. % ве, определены ориентационные зависимости концентраций исследованных элементов для граней (100), (110) и (111), а также исследованы фазы Лавеса и полупроводниковые соединения 1п8Ь и ваР.

Исследования проводили в режиме, близком к статическому ВИМС, на вторично-ионном масс-спектрометре МС-7201. В качестве рабочего газа использовался аргон. Энергия первичных ионов составляла Ер = 4.4 кэВ, а плотность тока 1Р = 0.05 - 0.2 А/м2. Развертку по массам устанавливали таким образом, чтобы можно было записать отдельные пики вторичных ионов изотопов с наибольшей концентрацией иСи+, 27А1+, 70Ое+, 48П+, 52Сг+, 59Со+, слХг, 98Мо+, 1ШНГ,184V/, +30Р+, 70Са+, ш1п+, Ш8Ь+ через каждые 3-5 секунды. Запись спектров производилась в течение 10-15 минут. За это время устанавливались высоты пиков, соответствующие объемной концентрации. Для выяснения характера изменения состава в поверхностном слое было достаточно записи спектров в течение нескольких минут. Поэтому удалось измерять и изменения высот пиков указанных вторичных ионов.

Профили распределения элементов в поверхностных слоях монокристаллических твердых растворов Си + 10 ат. % А1 и Си + 6ат.% Ge ориентации (100), (110) и (111) представлены на рис. 2 (а, б). Относительная погрешность воспроизведения профилей распределения элементов в эксперименте составляла ± 5 %. Распределение А1 и Ge в кристаллах аппроксимируется выражением

x.^ + jf'-exp (-Л/Ль). (Ю)

где Х( - концентрация компонента i на глубине h, которая может быть

определена как произведение скорости распыления сплава на время распыления до глубины h=vt\ h0- глубина слоя, на котором концентрация

компонента i меняется в е раз; х,"\ xj0> - концентрации компонента г, соответственно на поверхности (при h - 0) и в объеме (при h = оо) кри-

сталла; = *<'> -х?К

а) б)

Рис. 2. Профиль распределения А1 (а) и (Се) (б) в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов Си+10 ат. % А1 и Си+6 ат. % ве ориентации (111), (110), (100) при Т=473 К.

Известно, что существенное снижение значения на поверхности в профилях распределения связано с усреднением концентрации в пределах 0.6 нм , хотя наибольшее изменение состава в результате сегрегации происходит именно в этой области. Поэтому при обработке результатов исследования учитывалось это усреднение и значение х( корректировалось. Кроме того учитывалась селективность распыления элементов в

поверхностном слое в результате ионной бомбардировки. Учет указанных выше поправок дает возможность установить профили Al и Ge, которые показаны на рис. 2 (а, б) пунктирными линиями.

Значения х\°\ полученные с учетом селективности распыления и

поправок на усреднения по глубине выхода ионов ~ 0.6 нм, хорошо согласуются с результатами, полученными методом электронной оже- спектроскопии для твердого раствора Cu-Ge и качественно совпадают для Cu-Al.

В твердых растворах Си-Al для ориентационной зависимости концентрации справедливо соотношение x(//(]ll)> x(j/(llÓ)> х^/(100), а для

Cu-Ge x(gj{1U)> x(¿J{Ю0)>x^J[lió), причем при температуре 473 К

разница в значениях 3^(100) и X^J (110) незначительна.

По полученным экспериментальным данным и рассчитанным определены активности, коэффициенты активности компонентов на

поверхности и поверхностное натяжение сплавов.

Подобным образом исследованы сегрегация и профили распределения элементов по глубине интерметаллических соединений трех структурных типов фаз Лавеса: HfMo2, HfW2, ZrMo2, TiCo2, TiCr2. При расчете состава были внесены коррективы, связанные с ионной бомбардировкой.

На рисунке 3 представлены профили распределения элементов по глубине образцов, отожженных при 523 К. Минимальная сегрегация наблюдалась в системе TiCr2. Как видно из рисунка, концентрация i-ro компонента в поверхностном слое уменьшается монотонно. Характер изменения концентрации i-ro компонента по глубине поверхностного слоя аппроксимируется также экспоненциальной зависимостью (10).

Глубина, в пределах которой наблюдается обогащение, составляет ~ 5 нм. Сравнение этой толщины с размерами элементарных ячеек фаз Лавеса модификации X], Х2, X} показывает, что изменение состава в поверхностном слое происходит в пределах 3 - 5 элементарных ячеек. Наибольшее обогащение поверхности наблюдается в интерметаллидах тугоплавких металлов с близкими атомными массами, принадлежащих к структурному типу Х2 (с кубической элементарной ячей-

60.00 -1 д-„ 07)1.^4

50.00 40.00

30.00

0.0 4.0

12.0 16.

h, нм

8.0

Рис. 3.

Распределение концентрации элемента 1 по глубине поверхностного слоя фаз Лавеса (у2) при

Т=523 К. (1-НШ2; г-ЬМо,; 3 - НМо2; 4 - ТЮо2; 5 - ТЮг2)

кой). Хорошее совпадение с расчетными данными имеет структурный тип с гексагональной структурой. При этом следует иметь в виду, что удаление слоев для профильного анализа сопровождается размытием толщины анализируемого поверхностного слоя.

В исследованных твердых растворах и интерметаллических фазах поверхностная концентрация или площади под кривыми распределения сегрегирующих элементов коррелируют с упругими свойствами материалов. Таким образом, имеем закономерность: чем больше упругий модуль сплава, тем больше концентрация сегрегирующего элемента на поверхности и протяженность профиля распределения.

Далее построены профили распределения элементов по глубине поверхностного слоя полупроводниковых соединений 1п8Ь и ваР (рис.4). При этом, как и в предыдущих случаях, учитываются погрешности, присущие методу ВИМС, которые искажают истинные профили распределения элементов, а) б)

90.00

60.00

50.00 I--

90.00-

80.00 -Г-

50.00 г

0.00 4.00 8.00 12.00

А, им

Рис. 4. Распределение 1п (а) и в поверхностном слое 1пБЬ и Р (б) в ОаР при температуре отжига Т=473 К, в течение времени: 1 -1=15 мин.; 2 - £=10 мин.; 3-1=5 мин.; 4 - \=1 мин. соответственно

Распределение 1п и Р в них, как и предыдущих образцах аппроксимируется экспоненциальной зависимостью. Максимум на кривой распределения появляется, по мнению автора, за счет атомов отдачи внедренных вглубь образца при ионной бомбардировке поверхности. Этот максимум проявляется в случаях значительной (до монослоя) сегрегации элементов на поверхность кристалла.

Опираясь на второе уравнение Фика и пользуясь эмпирическими уравнениями (10) и кинетическими кривыми поверхностной сегрегации

), полученными в экспериментах, по формуле

0 = к$1(2Ах^) (11)

рассчитаны значения коэффициента диффузии в поверхностном слое исследованных однофазных сплавов. время, в течение которого на поверхности кристалла происходит перераспределение концентрации элементов при данной температуре. Результаты расчетов для исследованных сплавов представлены в таблице 1.

В третьей главе также обсуждаются результаты исследования поверхности монокристалла Си+6ат.%Се(111) методом СОРИНЭ (рис. 5). Представлены энергетические спектры рассеянных ионов в зависимости от углов падения первичного пучка, рассеяния и поворота образца по азимуту. Исходя из этих данных, смоделирована структура и атомная шероховатость первого атомного слоя поверхности.

Таблица 1

Рассчитанные значения коэффициентов диффузии сегрегантов в поверхностном слое материалов

Сплавы Сегрегант (Ш) х,(<г),ат% , ат.% Б-Ю"14, см2/с

Си-А1 А1 (100) 16.37 0.1 0.6

(110) 20.81 0.1 0.38

(111) 21.86 0.1 0.66

Си-ве ве (100) 14.96 0.06 1.17

(110) 13.33 0.06 0.76

(111) 17.02 0.06 1.13

ТЮо2 Л 40.98 0.33 3.06

Т1Сг2 - 37.42 0.33 0.77

НМ2 ш - 58.39 0.33 22.85

НМог ш - 43.5 0.33 4.73

2гМог Ъх - 57.11 0.33 13.54

ЬгёЬ 1п (111) 87 0.5 0.75

ваР Р (111) 85 0.5 0.36

б)

16"; /„ % I 12

80 о,град. 12

60 80

ф, град.

0 40

Рис.5. Зависимость интенсивности рассеянных ионов на атомах Си (кривая 1) и ве (кривая 2) от угла вращения образца по азимуту а) и ве от угла скольжения б)

.t". am. %

В четвертой главе рассматриваются особенности поверхностной сегрегации легирующих примесей в кремниевых и германиевых кристаллах. В отличии от металлических сплавов, в полупроводниковых кристаллах наблюдается значительная поверхностная сегрегация легирующих примесей п- типа. Экспериментальные и теоретические исследования состава поверхности и профилей распределения элементов по глубине поверхностного слоя привели к установлению интересной закономерности в процессах сегрегации для кристаллов КЭФ-0.3, КЭС-0.01 и КЭМ-0.003 в равновесных условиях (рис. 6).

Как видно, температурная зависимость поверхностной концентрации на кремнии имеет максимум. Низкотемпературный отжиг приводит к существенному увеличению содержания легирующей примеси на поверхности по сравнению с объемной. Рост концентрации примеси на поверхности происходит до некоторой температуры, характерной для каждого типа исследуемого монокристалла. Дальнейшее увеличение температуры отжига приводит к уменьшению содержания легирующего элемента на поверхности. Температурные зависимости поверхностной концентрации исследованных образцов носят необратимый характер. При понижении температуры ход кривой

xf> (Т) воспроизводится до температуры максимума Tm¡K. При дальнейшем

понижении температуры, концентрация на поверхности слабо меняется.

Результаты исследований кинетики поверхностной сегрегации показывают, что при изотермической выдержке концентрация примеси на поверхности растет, как и в предыдущих случаях, по параболическому закону. Концентрационные профили распределения примесей по глубине поверхностного слоя имеют экспоненциальную зависимость.

Подобные результаты получены и при исследовании монокристаллов германия ГЭФ-0.01 и ГЭС - 0.02, при расчете состава поверхности в этом случае использовались низкоэнергетические оже-пики Ge (47 эВ).

Рис. 6. Температурная зависимость поверхностной концентрации легирующих примесей мышьяка (1), фосфора (2) и сурьмы (3) на грани (111) для образцов КЭМ-0.003, КЭФ-0.3 и КЭС-0.01

Из анализа экспериментальных результатов, по-видимому, можно сделать вывод о том, что на кривой х^ (т) восходящая часть (до точки максимума) относится к неравновесному состоянию, а остальная часть кривой (от точки максимума) соответствует равновесной сегрегации. Из данных, приведенных на рис.6, видно, что при Ттах,

йх^Ш —> 0 . В этом случае имеем —> 0. Это означает, что при

температуре максимума на кривой ' (71) может иметь место поверхностный фазовый переход. Тогда можем записать в приближении регулярных растворов

02)

С другой стороны, энергию смешения в поверхностном слое можно оценить в локально-конфигурационном приближении по значениям координационных чисел на поверхности (2°) и в объеме (7) и энергии смешения в объемной фазе £)'">. Эти оценки по порядку величины совпадают с данными, полученными по температурной зависимости состава поверхности.

Результаты экспериментальных исследований состава поверхности методом ЭОС показывают воспроизводимость данных как при нагревании, так и охлаждении в области температур, больших Ттм. В этой области температур по экспериментальным данным .^(г) рассчитаны изменение энтропии 8аа и величина теплового эффекта <Зас при образовании одного моля поверхностного слоя из бесконечно большого количества объемной фазы для образцов КЭФ-0,3, КЭМ-0.003 и КЭС-0,01 в зависимости от температуры. Результаты этих расчетов приведены в таблице 2. Для температурных коэффициентов поверхностного натяжения 81, Р, 8Ь и Аб значения взяты из литературы и равны: 0,152, 0,09 , 0,07, и 0,041 мДж/м2К соответственно. В свою очередь, по экспериментальным данным (7') и сЦ'ЧЯГ, а также расчетным значениям С2аа, найдены значения второй производной от термодинамического потенциала по концентрации примеси для поверхностного слоя при разных температурах, которые также приведены в таблице 2.

По значениям х{а' и <3 в локально-координационном приближении, рассчитаны поверхностные натяжения исследуемых образцов. Расчеты показывают, что несмотря на значительную адсорбцию легирующих примесей из объема, поверхностное натяжение исследуемых образцов меняется незначительно (таблица 2).

Таблица 2

Термодинамические характеристики поверхности кремния, легированного фосфором, сурьмой и мышьяком при разных температурах

Образцы Т,К д КДЖ Моль кДж Моль мДж

КЭФ-0.3 (111) 428 1.83 112.3 1185

448 2.14 159.4 1182

473 2.48 235.4 1179

493 2.74 324.3 1176

523 3.06 490.3 1172

563 3.41 719.7 1166

598 3.68 926.0 1160

КЭС-0.01 (111) 503 2.43 123.8 1175

523 2.6 173.9 1171

548 3.03 278.4 1167

573 3.27 371.7 1164

598 3.59 596.9 1160

623 3.85 908.7 1157

673 4.28 1653 1149

КЭМ-0.003 (111) 528 2.38 70.3 1169

553 2.81 119.8 1166

578 3.19 191.5 1162

603 3.51 291.7 1159

628 3.82 457.8 1155

Расчет коэффициента £> при данной температуре проводился по формуле (11) с использованием экспериментальных данных временной >)(0 Л >)(/Л

1 ' ' и глубинной 1 ^ 'зависимостей, полученных методами ВИМС и ЭОС. По этому значению для двух температур, оценивали энергию активации диффузии Еа и с ее помощью рассчитывали значения коэффициента диффузии при других температурах. Энергия активации диффузии составляет для образцов кремния легированного Р- £„=118 кДж/моль, Аб- £о=140 кДж/моль, БЬ- £а=149 кДж/моль и германия легированного Р- Еа=113 кДж/моль.

Коэффициенты диффузии фосфора, сурьмы и мышьяка в кремнии при различных температурах отжига определяются соотношениями

Г»=2.88ехрГ-118.103АГ;дш!КЭф.0з> й = 3.56ехр(-140-103 /кТ) ^ КЭМ-0.003, /) = 8.5ехрГ-149.103/А:Г;дляКЭС.0_01_

Термодинамические свойства полупроводниковых твердых растворов кремния и германия с легирующими примесями металлов (Р, БЬ, Аб) достаточно хорошо описываются в рамках модели регулярных растворов. На рисунке 7 представлены экспериментальные результаты исследования поверхностной сегрегации легирующих примесей в кремнии. На этом же рисунке приведены данные (кривая 2) по составу поверхности, рассчитанные в рамках термодинамической теории поверхностной сегрегации. Обращает на себя внимание резкое расхождение экспериментальных и теоретических данных по поверхностным концентрациям легирующих примесей. Выяснению причин этих расхождений, а также получению нового выражения для состава поверхности х^ и теоретическому расчету этих величин в настоящей главе уделяется значительное место. Расчеты показывают, что на поверхностную сегрегацию легирующих примесей оказывает значительное влияние заряд частиц примеси.

Рис. 7. Температурные зависимости поверхностной концентрации фосфора (1, 2, 3) и сурьмы (1', 2', 3') в монокристаллах КЭФ- 0.3 (111)

и КЭС- 0.01 (111)

1, Г - экспериментальные результаты;

2, 2' - теоретические расчеты с учетом поверхностного потенциала;

3, 3' - расчеты без учета поверхностного потенциала.

Далее рассматривается адсорбция однозарядных донорных частиц примеси и, исходя из условия равенства электрохимических потенциалов легирующих частиц на поверхности и в объеме, записывается выражение для поверхностного натяжения в виде

а=ат +-

х

Q

M

Жлр, ^01

(13)

где q¡ - элементарный положительный заряд, Б - число Фарадея, Дф = ф(с>-ф разность потенциалов на поверхности и в объеме. Используя последнее уравнение получаем соотношение для расчета поверхностной концентрации в виде

(l-xWM1-х,У

(14)

i„\ 2 кТ, Аср = (рК >-<р =-In

К} =ехр

Ч\

с

l+h ¡2

N,

2 V £0skT>q

l + h Ых\\ 2 у sQskT>^

где 1 - число частиц примеси в единице объема вдали от поверхностного слоя, К0- соответствует коэффициенту в уравнении (4). Величина Л соответствует расстоянию от поверхности, в пределах которого потенциал изменяется от ф(о) на поверхности до его объемного значения ф. Это расстояние намного больше толщины слоя поверхностной сегрегации и может быть приближенно оценено. В ходе изотермической выдержки

образца в течение времени t0 поверхностная концентрация

л

приме-

си изменяется от начальной концентрации до равновесного значения. В эксперименте определяется именно эта равновесная концентрация примеси на поверхности. Таким образом, определялись поверхностные концентрации легирующих примесей на грани (111) кремния и германия при различных температурах. При этом значения энергии смешения Q в объеме взяты из литературы. Результаты расчетов представлены на рисунке 7 (кривая 3). Нетрудно видеть, что учет наличия заряда на сегрегирующих частицах значительно улучшает совпадение экспериментальных и рассчитанных значений поверхностных концентрации легирующих примесей. Кроме того, рассчитаны значения разности потенциалов на поверхности и в объеме исследованных образцов в зависимости от температуры. Эти расчеты показали, что для согласования эксперименталь-

»

ных и теоретических данных

достаточно, чтобы значения А<р нахо-

дились в пределах от 0,2 до 0,5 эВ, что по порядку величина совпадает с

имеющимися в литературе данными о величине барьеров, образующихся при адсорбции ионов. С повышением температуры значения Дф, естественно, уменьшаются.

Пятая глава посвящена исследованию поведения легирующей примеси на межфазной границе металлическая пленка- кремний, а также перераспределения этой примеси при образовании силицидов. В результате сегрегации легирующих примесей на межфазную границу происходит изменение физико-химических свойств межфазной границы. Реакция металлической пленки с кремниевой подложкой ведет к перераспределению легирующей примеси в области межфазной границы и оказывает большое влияние на электрические характеристики р-n переходов и омических контактов металл-полупроводник.

Методами ВИМС и ЭОС изучалась сегрегация примесей бора и фосфора на границе сильнолегированного кремния (N ~102° см"3) с металлической пленкой (Al, Си, Mo, W, Ni, Ti) при температурах 293 К и 473 К в динамическом режиме. В качестве подложек использовали пластины кремния КДБ-10 и КЭФ-0,15 с ориентацией (111). После ионной очистки, с целью контроля чистоты, на тестовых образцах проводился анализ поверхности методом ЭОС или ВИМС. Затем на чистую поверхность напыляли металлические пленки, толщина которых не превышала 50 нм. Содержание примесей углерода, азота, кислорода и их соединений в процессе эксперимента постоянно контролировалось. Рабочий вакуум в камере масс-спектрометра составлял 10'5 Па, в качестве первичных ионов использовали ионы аргона Аг+ с энергией 5 кэВ и плотностью тока на образце -25 мкА/см2.

Оже-анализ проводился на электронном спектрометре с анализатором типа "полусферический конденсатор". Энергия первичных электронов была 3 кэВ при плотности тока ~1 мА/см2.

На рис. 8 представлены распределения компонентов в системе пленка А1, напыленная на кристалл Si (111) легированного фосфором, для двух экспериментов. Первый проводили с образцами сразу после напыления пленки (кривая 1 - А1, 2- Si, 3-Р) без отжига, а во второй строили профили фосфора после отжига образца при 473°С течение 30 минут в вакууме 1-Ю"4 Па (кривая 4) и удаление пленки алюминия химическим травлением. Заметим, что в данной системе уже при температуре напыления пленки наблюдается небольшая взаимная диффузия алюминия и кремния, граница раздела пленка - подложка немного размыта. На профиле распределения фосфора наблюдается максимум, совпадающий с положением границы. Здесь концентрация фосфора в 3 - 4 раза превосходит его содержание в объеме кремниевой подложки. Отжиг образца при-

100.00

80.00

60.00

40.00

20.00

0.00 -t-0.00

I— 20.00

60.00 80.00 h, mí

водит к сильному взаимному растворению компонентов системы. Профиль распределения фосфора становится более пологим, содержание примеси практически выравнивается по всей исследуемой глубине.

Из рисунка (кривая 5) видно, что после химического удаления пленки алюминия приграничная область незначительной толщины (не более 10 нм) обогащается фосфором. Концентрация примеси в этом случае превосходит объемную более чем на порядок. Различие между профилями 3 и 5, возможно, объясняется устранением эффекта "стенки кратера" в результате удаления металлической пленки. В таком случае именно профиль 5, по-видимому, более достоверно отражает концентрацию фосфора на межфазной границе.

В системе Al-Si , легированной бором, поведение примеси носит совершенно иной характер. На профиле бора, снятом сразу же после нанесения пленки, наблюдается оттеснение его от межфазной границы вглубь подложки. Отжиг образца при 473 К не вносит каких-либо изменений в наблюдаемую картину.

Для профилей распределения фосфора и бора на межфазной границе Mo-Si наблюдаются максимумы. Концентрация примеси в максимуме превосходит объемное значение в 4-5 раз. Отжиг образцов при 473 К приводит к сглаживанию профилей распределения примесей и некоторому растворению бора и фосфора в молибдене. Анализ поведения примеси В и Р в системе Cr-Si показал, что обе примеси оттесняются от границы (рис. 9). В системе W-Si примесь фосфора также оттесняется от границы. В системах Mo-Si, Ni-Si и Ti-Si примесь бора сегрегирует на границу металл-кремний. Заметим, что для последних двух систем дополнительное легирование образцов проводилось не термодиффузией, а ионной имплантацией.

Рис. 8. Профили распределения элементов в системе алюминий - кремний, легированный фосфором:

1 - алюминий;

2 - кремний;

3 - фосфор до отжига образца;

4 - фосфор после отжига при 473

К в течение 30 минут, пунктирная линия;

профиль распределения фосфора после химического удаления алюминия.

5

В таблице 3 представлено поведение примесей в системах металл-кремний по результатам наших исследований и предсказанное в литературе, для различных сочетаний примеси и материала металлической пленки. В одних композициях происходит обогащение межфазной границы примесью, а в других - обеднение границы и отток примеси в подложку. Протяженность обогащенного слоя составляет до 10 нм.

Концентрация примеси в этом Рис. 9. Профили распределения сдое превышает концентрацию Сг, 81 и Р в системе пленка Сг - примеси в объемс кремнИя При-

легированный фосфором близительно на порядок. В обедненной области содержание примеси в некоторых случаях становится даже ниже предела чувствительности масс-спектрометра.

Подобное поведение примеси на границе кремний-металл можно объяснить относительной активностью компонентов системы на межфазной границе, а также образованием поля упругих искажений решетки на этой границе, способствующего перемещению атомов примеси и созданию зон локальной повышенной или пониженной концентрации компонента для релаксации напряжений в межфазной области (гетерозоны).

600.00 h, Д 800.00

Таблица 3

Поведение примесей в зависимости от сочетания типа примеси

Система Легирующая Данные Литературные

примесь Автора Данные

Al-Si Бор - +

Al-Si Фосфор + +

Mo-Si Бор + +

Mo-Si Фосфор + +

Cr-Si Бор - +

Cr-Si Фосфор - +

W-Si Фосфор - +

Ti-Si Бор* + +

Ni-Si Бор* + +

примечание: " + " - примесь сегрегирует на межфазную границу, " - " -примесь оттесняется вглубь кремния, " * " - дополнительное легирование методом ионной имплантации.

Механизм образования и кинетика роста силицидов никеля и титана привлекает внимание исследователей в связи с их практической значимостью в технологических процессах производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. В связи с этим исследовалось перераспределение примесей на межфазных границах металл - силицид и силицид - кремний в системах Ть31 и N¡-81.

До отжига наблюдается адсорбция бора на межфазной границе "П^, где его концентрация превышает объемную на порядок. После отжига образца при температуре 473 К в течение 30 минут профиль распределения компонентов в системе свидетельствует о начале формирования силицида титана, хотя по литературным данным образование стабильных силицидов в системе Тьв! отмечается только при 623 К (рис. 10). Образование силицида, как видно из приведенных профилей, сопровождается проникновением бора через межфазную границу кремний -силицид в силицид и концентрированием его на границе металл - силицид. После отжига при 473 К толщина образовавшегося силицида составляет 15 нм, а после отжига при 673 К уже большая часть И образует силицид, а его стехиометрия близка к формуле Т^ (рис. 10). На профиле распределения бора наблюдаем два четких максимума, соответствующих границам "Л - и "П81 - 81. Накопление бора на границе титан- силицид такое же, как и на

а) б)

Л, им Л, нм

Рис. 10. Профили распределения элементов в межфазном слое "П -при температурах отжига: а) Г=473 К, б) Т=673 К

границе силицида с кремнием. Средняя концентрация бора в силициде превосходит его содержание в кремнии. Вероятно, это связано с тем, что предельная растворимость бора в силициде выше предельной растворимости бора в кремнии.

Наконец, после тридцатиминутного отжига при 873 К титан полностью переходит в соединение и наблюдается значительное накопление бора на поверхности образца. Увеличение времени отжига при этой температуре приводит к формированию силицидных фаз, богатых кремнием и дальнейшему вытягиванию бора в силицид, очевидно, до тех пор, пока не будет достигнут предел растворимости В в силициде или пока не будет истощена примесь бора в кремнии.

Аналогичные исследования проводили и в системе №-81 легированный бором. Поведение бора в этой системе до отжига такое же, как в системе "П-Бь На границе никель-кремний наблюдается адсорбция бора, но интенсивность накопления бора в системе N¡-81 выше. Концентрация бора на границе достигает 15 ат.% при объемном содержании его менее 1 ат.%. После отжига образца при 373 К начинается взаимное проникновение никеля в подложку и кремния в никелевую пленку, процесс этот сопровождается проникновением бора вместе с кремнием в никель и увеличением его концентрации в приграничной области. Образование силицида в системе N1-81 нами зафиксировано при 473 К, но проникновение бора в силицид при этой температуре не наблюдается. При 523 К пленка никеля полностью переходит в соединение и образовавшийся силицид имеет стехиометрию, соответствующую формуле N181. Бор распределяется по всей толщине силицида, пик на кривой распределения бора пропадает и наблюдается лишь незначительное увеличение концентрации бора на границе силицид-кремний и на поверхности силицида. Отжиг при 573 К в течение 30 минут приводит к образованию на границе N181-81 фазы, обогащенной кремнием №81 . Бор мигрирует через эту фазу в №81, где его концентрация достигает 5 ат.%, тогда как в N¿81 концентрация бора 1,5-2 ат.% . На границах различных фаз наблюдаются лишь небольшие, но явно выраженные максимумы в распределении бора, по которым, кстати, можно четко определить положение границы.

Из приведенных результатов следует, что процесс формирования силицида в системе металл - кремний сопровождается перераспределением легирующей примеси. Накопленная в зоне контакта металл- кремний примесь мигрирует через границу и проникает в силицид. Диффузия примеси продолжается до достижения некоторого предельного значения концентрации и затем начинается накопление примеси на верхней границе силицида. Этот процесс может сопровождаться обеднением приграничных областей кремния, если содержание примеси в кремнии было низким, но при высоких концентрациях примеси обеднение может не наблюдаться, как это и было в нашем случае.

Наблюдение двух явно выраженных максимумов на профиле распределения бора в исследуемых системах позволило нам разработать методику определения скорости роста силицида в системах тонкая ме-

таллическая пленка- кремний и определить скорость роста силицидов титана и никеля при различных температурах.

Из полученных результатов видно, что рост слоев интерметалли-дов происходит медленней, чем по данным других авторов, хотя энергия активации диффузии меньше. Очевидно, это связано с влиянием легирующей примеси на кинетику образования интерметаллидов, которое не учитывалось ранее. Кроме того, наблюдается перераспределение примеси бора, содержащейся в кремнии, через межфазную границу в слой интер-металлида, причем ее содержание значительно превышает объемное. О диффузии легирующих примесей в силицидах известно очень мало, хотя для технологии СБИС эти процессы представляют большой интерес.

Механизм переноса, очевидно, связан со следующим. В процессе роста силицида бор переносится через межфазную границу из-за сильного различия растворимости примеси в и силицидах. Процесс перехода, по-видимому, протекает в два этапа. Сначала в процессе сегрегации примеси межфазная граница обогащается бором. Затем, вследствие хорошей растворимости, примесь переходит в слой силицида, а обедненная межфазная граница пополняется из объема кремния в результате диффузии. Поэтому, после перехода к равновесному состоянию, концентрация примеси в объеме кремния оказывается меньше первоначальной.

В шестой главе представлены результаты исследования контактного плавления в композиционных материалах и системах с образованием химических соединений компонентов в равновесных условиях. Существующие в литературе теоретические исследования по кинетике контактного плавления посвящены бинарным эвтектическим системам. Между тем исследование процесса в тройных системах имеет важное значение для понимания диффузионных процессов в жидкой контактной прослойке и на границе раздела жидкость - двухфазное твердое тело. Такие исследования позволят ответить на ряд вопросов, возникших в экспериментах по кинетике контактного плавления направленно кристаллизованных эвтектик, в частности, анизотропии скорости контактного плавления в зависимости от ориентации направленной структуры к плоскости контакта с третьим компонентом и изменения толщины пластин эвтектической композиции. (Последняя меняется в зависимости от скорости направленной кристаллизации.)

Качественные и количественные особенности кинетики контактного плавления эвтектической композиции (В-С) с металлом 5 объясняются возникновением диффузионного массопереноса вдоль межфазной границы твердое - жидкость. Влияние этого диффузионного потока, как известно, определяется градиентом концентрации всех трех компонентов между соседними зонами, размеры которых определяется толщинами Я] и Я2 эвтектической композиции. Условия баланса вещества в слое тол-

щиной Лх для одного из компонентов (например, В) в первой зоне жидкой фазы запишется в виде:

Ов[Вх(х+Лх)-Вх(х)]Л,А1+]в/±сА1-=Л,АхАВ

где Ов - коэффициент диффузии компонента В, Вх(х) - градиент концентрации компонента В в первой зоне жидкой фазы соответственно.

Поток в поперечном направлении можно представить в виде

где у ^ юс, а в

+ А,), к - масштабный множитель, V - геометрический фактор, имеющий значение 1, в(и концентрация компонента В в первой и второй зонах жидкой фазы.

Решение квазиоднородной задачи контактного плавления с учетом перпендикулярного массопереноса приводит к следующей системе кинетических уравнений, позволяющих вычислить скорость плавления эвтектических композиции:

ёг 52(1) С2(0)' йх \ й2(1) С, (О) '

где левые части характеризуют скорость контактного плавления (В-£) и (С-5) соответственно, Вг(\), С/0), С2(0), Вг(\), С\(0), С/0) -концентрации компонентов В и С и их градиенты на соответствующих границах раздела фаз.

Численные расчеты по этой системе уравнений дают результаты, удовлетворительно согласующиеся с экспериментальными данными. На рис. 11 (а, б) показаны расчетные и экспериментальные зависимости квадрата толщины

прослойки 1-1 и (О-Л, (*)- /?2 (?) от Времени I контактного плавления для систем (Ш-Сф-Бп, (Сё-8п)-ЕИ при температуре 383 К. Как видно из рисунков, влияние массопереноса в поперечном направлении на кинетику контактного плавления наблюдается в начальный момент времени, а затем процесс постепенно переходит в стефановский режим, что качественно согласуется с экспериментальными результатами. Кроме того, как видно из рис. 12, с увеличением толщины пластин эвтектики ¿=Я;+Я2 наблюдается уменьшение высоты жидкой контактной прослойки для одного и того же времени контактирования. Различие между экспериментальными и теоретическими расчетами объясняется тем, что коэффициенты диффузии всех трех компонентов, участвующих в процессе плавления и плотности жидкой и твердой фаз в расчетах были приняты одинаковыми.

а) б)

Рис. 11. Зависимость квадрата толщины И2 (1,2) и (ЛИ)2 (3) контактной прослойки от времени контактного плавления I в системах (ВиСс1)-8п (а) и (Сс1 - Бп) -В1 (б) при температуре 383 К: 1,3- расчет, 2- эксперимент

/?, лш

О.ОО 4.00 6.00 12.00

¿, МКМ

Рис. 12. Зависимость толщины контактной прослойки Ъ от толщины пластин Ь-Х, + Л2 для системы (Вг-Сф-йп при /=60 с. и Т=383 К: 1- расчет, 2- опыт

Таким образом, проделанные теоретические расчеты подтверждают наличие массопе-реноса в поперечном направлении при контактном плавлении направленно кристаллизованных пластинчатых структур. Вклад поперечной диффузии в общую кинетику контактного плавления возрастает с возрастанием толщины пластинок и уменьшается со временем, потому что при достаточно больших толщинах контактной прослойки относительный вклад поперечного мас-сопереноса становится незначительным. На более поздних стадиях контактное плавление протекает в стефановском режиме.

Далее в этой главе рассматривается метастабильное контактное плавление бинарных систем с промежуточными фазами. Оно, в частности, имеет место при быстром нагреве системы или при контактировании нагретых образцов. Нагрев с большой скоростью находящихся в контакте компонентов системы с химическим

взаимодействием приводит к появлению жидкой фазы в контакте при температурах, значительно ниже наинизшей эвтектики, что является характерной особенностью явления контактного плавления в подобных системах. Появление жидкой фазы свидетельствует о метастабильной эвтектической реакции компонентов. Это явление получило название АТ - эффекта контактного плавления. Предполагая, что система А-В образует метастабильную эвтектику при температуре ТЕ и концентрациях

компонентов в жидкой фазе и х^! > решена термодинамическая задача. При этом исходили из условия равенства химических потенциалов компонентов в контактирующих фазах, в которых использовано выражение для коэффициента активности по Задумкину С.Н., полученное в квазихимическом приближении с учетом ближней упорядоченности.

Результаты расчетов и экспериментов, полученные для систем ВьТ1 и В ¡-Те нами и другими авторами, находятся в удовлетворительном согласии. В этой главе представлены, кроме того, решения ряда практических задач по пайке металлов с металлами, керамическими материалами, приводятся исследования с применением методов ионной и электронной спектроскопии для разработки и оптимизации ряда технологических процессов производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Ряд решений внедрен в технологические процессы на производстве.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Построена термодинамическая теория межфазной сегрегации и межфазного натяжения на границе двух конденсированных фаз в состоянии равновесия при изобарических условиях. Получены новые аналитические выражения для расчета состава межфазного слоя и межфазного натяжения для бинарных систем с учетом межчастичных взаимодействий различных приближений.

2. Получены новые аналитические выражения для расчета работы адгезии, коэффициента растекания и краевого угла смачивания при изобарических условиях, которые могут быть применены для решения практических задач. Проведены численные расчеты составов сосуществующих фаз, межфазного слоя, межфазного натяжения, адгезии, коэффициента растекания, краевого угла смачивания и ряда термодинамических параметров межфазного слоя в зависимости от температуры для бинарных металлических систем Аи - Ag, Со - Ре, Си - Ag, N1 - Си, Бп - В1, -Мё, Си-Аи. Опираясь на полученные аналитические выражения, сформулированы качественные критерии межфазной сегрегации компонентов,

межфазного натяжения и адгезии, а также коэффициента растекания на границе двух предельно разбавленных конденсированных фаз.

3. Модернизированная автором экспериментальная установка ВИМС МС 7201 позволяет проводить анализ состава ультратонкого поверхностного слоя в квазистатическом режиме и строить профили пространственного распределения элементов по глубине металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов в динамическом режиме с относительной погрешностью до 5%. Позволяет in situ проводить контролируемое напыление металлов, прогрев образца до 523 К, менять предел развертки по массе и проводить анализ до 250 ш (а.е.м.) атомных единиц с разрешением не хуже 1 атомной единицы массы.

4. Созданная экспериментальная установка спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии позволяет проводить анализ состава, структуры и топографию поверхности кристалла с локальностью в один монослой, а также исследовать поверхность при углах падения первичных ионов от 0 до 90 градусов, углах рассеяния до 120 градусов и повороте образца по азимуту на 360 градусов вокруг нормали к исследуемой поверхности.

5. Впервые методом ВИМС построены профили распределения элементов по глубине ультратонкого поверхностного слоя монокристаллов Си+10 ат.% А1 и Си+6 ат.% Ge, фаза Лавеса HfMo2, HfW2, ZrMo2, TiCo2, TiCr2 и полупроводниковых соединениях InSb и GaP, которые ап-роксимируются экспоненциальной зависимостью. В монокристаллах проявляется ориентационная зависимость поверхностной концентрации (сегрегации).

6. Рассчитаны поверхностное натяжение монокристаллов в зависимости от кристаллографической ориентации, активности, коэффициенты активности компонентов в поверхностном слое сплавов, поверхностные натяжения и термодинамические параметры поверхностного слоя в фазах Лавеса. Исходя их профилей распределения элементов и кинетических кривых сегрегации, рассчитаны коэффициенты диффузии в поверхностном слое кристаллов, которые, как оказалось, отличаются от объемных.

7. Спектры обратно рассеянных ионов показывают, что при температуре 323 К на поверхность монокристалла твердого раствора Си+6 ат.% Ge сегрегирует Ge и его концентрация составляет ~15 ат. % Ge. Исследованы зависимости интенсивности рассеянных ионов на атомах Си и Ge от углов падения первичного пучка, рассеяния и вращения образца по азимуту. Исходя из этих результатов, оценена атомная шероховатость поверхности и установлено, что атомы Ge смещены относительно атомов Си на ( 0.66 АО вниз. С помощью ЭВМ построены модели первого атомного слоя монокристалла твердого раствора Си+15 аг.% Ge и Си+15 ат.% Ge с осаждением Sn. Установлено, что в первом атомном слое поверхности твердого раствора Cu-Ge сохраняется поворотная ось симметрии

шестого порядка, характерная доя плоскости ориентации (111) объемной структуры и элементарные ячейки меди и германия на поверхности ориентированы друг относительно друга на ~ 30°.

8. Установлено резкое расхождение экспериментальных данных по поверхностной сегрегации легирующих примесей фосфора, сурьмы и мышьяка на грани (111) кремния, а также фосфора на грани (111) германия, полученных методом электронной оже - спектроскопии и вторично ионной масс- спектрометрии, с результатами численных расчетов в рамках термодинамической теории поверхностной сегрегации с учетом межчастичных взаимодействий, причем теоретические данные в десятки раз превосходят значения, полученные в эксперименте.

9. Получено уравнение, позволяющее рассчитать поверхностную концентрацию легирующих примесей донорного типа в кристаллах элементарных полупроводников при различных температурах. В ходе решения поставленной задачи рассчитаны значения поверхностного натяжения фосфора, сурьмы и мышьяка, коэффициентов диффузии этих металлов в кремнии и фосфора в германии, а также разность потенциалов на поверхности и в объеме для тех же температур.

10. Обнаружена сегрегация легирующих примесей бора и фосфора в кремнии на межфазную границу. В зависимости от металла пленки контактирующего с кремнием, содержание примеси на границе раздела фаз может возрастать в несколько раз или же примесь может отойти от межфазной границы вглубь кристалла. Оценка протяженности межфазного слоя во всех исследованных системах, в которых наблюдается сегрегация легирующих примесей на межфазную границу, дает значения 10-15 нм. Наиболее точно эта величина определяется по ширине профиля распределения примеси на анализируемой границе.

11. В результате образования интерметаллических соединений на межфазной границе происходит перераспределение профилей элементов. В системах Ti-Si и Ni-Si наблюдается обогащение примесью силицидных слоев. На межфазных границах раздела силицидов и силицидов с металлом и кремнием тоже возрастает их содержание. Диффузия примеси через межфазную границу и увеличение содержания примеси в интерметаллических соединении способствует увеличению коэффициента диффузии и уменьшению энергии активации диффузии. Разработан новый способ определения толщины силицидов с применением процесса сегрегации легирующих примесей на межфазной границе.

12. Экспериментально определены скорости контактного плавления направленно кристаллизованных эвтектических композиций Bi-Cd и Cd-Sn с Sn, Bi и Pb в нестационарно-диффузионном режиме. Установлено, что скорость контактного плавления эвтектических композиции зависит от угла ориентации пластинчатой структуры по отношению к плоскости контакта с третьим чистым компонентом и толщины пластин

композиции. Разработана теория процесса контактного плавления эвтектической композиции с третьим чистым компонентом в квазистационарном приближении. Результаты расчета для трех систем находятся в удовлетворительном согласии с данными эксперимента. Обнаружено, что при температурах, близких к эвтектической, имеет место существенное отклонение режима контактного плавления от автомодельного закона перемещения межфазных границ.

13. В системах с равновесной дистектической диаграммой состояния наблюдается контактное плавление по метастабильной диаграмме. При контактировании нагретых образцов происходит контактное плавление компонентов при температурах значительно ниже наинизшей эвтектической температуры. Термодинамические расчеты, проведенные в квазихимическом приближении, подтверждают существование метастабильной диаграммы состояния. Образование жидкости при температурах ниже наинизшей эвтектики, в зоне контакта В1-Т1 и В1-Те, подтверждается также рентгенографическим, рентгеноспектральным и металлографическим методами.

14. Методика обработки поверхности кремниевых пластин, предложенная в работе, нашли применение в научно-исследовательских лаборатория КБГУ и технологических процессах производства интегральных микросхем в СКБ ПО "Элькор". Исследования физико-химических процессов, происходящих на межфазных границах в многослойных системах металлизации, показали более высокую надежность работы и термостойкость интегральных микросхем, чем с алюминиевой металлизацией.

15. Исследование профилей распределения атомов отдачи алюминия и бомбардирующих ионов бора в кремнии, полученных при бомбардировке системы пленка, алюминия- кремний ионами бора, показало, что при толщине пленки алюминия 100 и 170 нм образуется слой, легированный алюминием и бором. Толщина слоя, легированного алюминием - 350 нм, бором - 300 нм. Средняя доля атомов алюминия в них - 0,01-0,02% и бора - 0,15-0,16%. При толщине пленки алюминия 380 нм (толщина пленки больше среднего проективного пробега атомов бора данной энергии) эффект легирования атомами отдачи алюминия исчезает и формируется тонкий легированный бором слой толщиной около 100 нм со средней долей бора 0,025%. Ионной имплантацией с использованием лазерных источников ионов можно получить примеси алюминия, что позволяет формировать мелкозалегающие слои с акцепторной примесью. При этом концентрация углерода и кислорода в объеме образца меньше концентрации алюминия на 2-3 порядка.

Основные результаты диссертации, опубликованы в следующих работах:

1. Савинцев П.А., Кармоков A.M., Хоконов X.J1., Шебзухов A.A. Анизотропия скорости контактного плавления направленно кристаллизованной эвтектики (Bi-Cd)-Sn в диффузионном режиме.// К изучению поверхностных явлений в металлических расплавах. -Ордженикидзе. -1974. -с. 19-22.

2. Савинцев П.А., Кармоков A.M., Гетажеев К.А. Влияние тангенциальной диффузии в жидкости на кинетику перемещение межфазной границы при контактном плавлении.// Физическая химия границ раздела контактир. Фаз. - Киев. -Наукова думка.-1976. -с.176-180.

3. Савинцев П.А., Кармоков A.M., Гетажеев К.А. Исследование перемещения межфазной границы при контактном плавлении композиционных структур.// Научное сообщение сообщения 2 Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов. -Свердловск. -1976.-е. 92-50.

4. Кармоков A.M., Кириллов В.М. Исследование контактного плавления в металлических си системах с химическим взаимодействием. //Изв. ВУЗов, Физика, - 1976.-1.-с. 94-97.

5. Гетажеев К.А., Кармоков A.M., Борисов В.Т., Савинцев П.А. Кинетика контактного плавления направленно кристаллизованой эвтектики.// Изв. АН СССР, Металлы. -1977. -№1. -с.173-180.

6. Ашхотов O.A., Кудашкин П.Н., Шебзухов A.A., Кармоков A.M. О взаимодействии металлических расплавов с некоторыми пьезоматериалами при активной пайке.// Тезисы научных сообщений 3 Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов.-Свердловск. -ч. 2. -1978. -с. 268-271.

7. Шебзухов A.A., Журтов З.М., Берикетов A.C., Кармоков A.M. Исследование структуры и состава металлических поверхностей методами ДЭНЭ и ЭОС.// Сб. "Строения и свойства металлических и шлаковых расплавов". -Свердловск,- 1978,- 4.2, -с. 82-85.

8. Ашхотов О.Г., Шебзухов A.A., Кармоков A.M. Сверхвысоковакуумная установка для комплексного исследования поверхности.// Сб. "Физика межфазных явлений". -Нальчик. -1980, -с. 94-100.

9. Кармоков A.M., Журтов З.М., Кириллов В.М. К вопросу соединения алюминиевой фольги с компактной медью.//Сб. Физика межфазных явлений. -Нальчик.-1981. -с. 123-126.

10. Ашхотов О.Г., Шебзухов A.A., Кармоков A.M. Исследование состава поверхности жидких растворов индий- свинец и олово- свинец методом ЭОС.// Изв. АН СССР, Поверхность. Физика, химия, механика. -1982, №10. - с. 101-106.

11. Альтудов Ю.К., Гукетлев Ю.Х., Молоканов O.A., Кармоков А.М., Несте-ренко О.В., Панченко В.А. Исследование профиля распределения алюминия в кремнии методом вторично-ионной масс-спектрометрии.// Физика и химия поверхносги-Нальчик.-1985. -с. 24-30.

12. Журтов З.М., Кармоков A.M., Шауцуков А.Г., Строев а Т.В., Шу* останов А.К. Исследование профилей распределения элементов в имплантированных слоях кремния методом ЭОС.// Сб. "Физика межфазных явлений", Нальчик, 1985, 164-171с.

13. Ашхотов О.Г., Гришутин Г.С., Журтов З.М., Кармоков A.M., Молоканов O.A., Сергеев И.Н. Исследование поверхности керамики 22ХС методом электронной оже- спектроскопии.// Адгезия расплавов и пайка материалов. -Киев. -Наукова думка. -1986. №16 -с.29-31.

14. Шухостанов А.К., Шауцуков А.Г., Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов O.A., Шебзухов A.A. Исследование распределения бора и атомов отдачи алюминия, одновременно имплантированных в кремний.// Сб. Физика-химия межфазных явлений. -Нальчик. -1986. -с. 131-136с.

15. Шебзухов A.A., Журтов З.М., Кармоков A.M. Способ определения температурного коэффициента свободной поверхностной энергии. Авт. свид. № 1323930, 1987.

16. Шухостанов А.К., Шауцуков А.Г., Кармоков A.M., Кожокова Ф.М. Исследование одновременной имплантации бора и алюминия в кремний методом ВИМС.// Электронная техника, сер.2, полупроводниковые приборы. -1988.- в.6. -с.57-59.

17. Шухостанов А.К., Шауцуков А.Г., Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов O.A. Исследование профилей распределения примесей в р+-р- слоях двухпролетных лавинно- пролетных диодов методом ВИМС.// Электронная техника. Сер. 2, полупроводниковые приборы. -1989. -в. 2. -с. 57-60.

18. Шебзухов A.A., Лефкаер И.-К., Кармоков A.M. О новых критериях межфазной активности компонентов на границе двух конденсированных фаз.// Тез. Всесоюз. Конференции "Поверхность 88". -Черноголовка,- 1989. -с. 62-63.

19. Шебзухов A.A., Хамиш Л., Кармоков A.M. Влияние малой примеси на термодинамические характеристики плоской поверхности на границе жидкость -пар.//Деп. ВИНИТИ. -1990. -18 с.

20. Ахметов А.Н.,Гаев Д.С., Барашев H.H., Кармоков A.M., Шухостанов А.К. Исследование кинетики межфазных взаимодействии в многослойных системах металлизации.//Сб. Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов.// Махачкала.-1990.-C.42.

21. Кармоков A.M., Сергеев И.Н., Молоканова O.A., Шериев В.Х. Способ соединения корунднвой керамики с титаном. Авт. свид. № 1606502 от 15.07.90.

22. Kogokova F.M., Karmokov A.M., Matveev G.N. The diagnostic of semiconductor structures by ion beams.//The 4-th АН-Union Conference on Interection of Radiation with Solids. Moscow. -1990. -p. 20.

23. Кармоков A. M., Матвеев Г.Н. Исследование поверхности кремния методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии.//Сб. "Физика и технология поверхности". -Нальчик.-1990. -с. 92-99.

24. Кажокова Ф.М., Кармоков A.M. Исследование сегрегации легирующей примеси на межфазных границах кремний- силицид- металл.// Тез. 6 Всесоюз. семинара "Вторичная ионная и ионн- фотонная эмиссия". -Харьков. -1991. -с. 148-149.

25. Кармоков A.M., Матвеев Г.И., Тешев Р.Ш. Исследование поверхности материалов методом спектроскопии обратно-рассеянных ионов низкой энергии (СОРИНЭ).// Тез. 6 Всесоюзн. семин."Вторичная ионная иионн-фотонная эмиссия". -Харьков,- 1991.- с. 256-257.

26. Молоканов О.А., Кармоков A.M. Некоторые изменения в электронных схемах масс-спектрометра МС-7201У/ Тез. 6 Всесоюзн. семин. "Вторичная ионная и ионн-фотонная эмиссия". -Харьков. -1991.-е. 247-249.

27. Кармоков A.M., Молоканов О.А., Кожокова Ф.М. Способ измерения толщины интерметаллического слоя.// Патент № 1777667 от 22.07.92.

28. Кармоков A.M., Шебзухов А.А. Методы диагностики материалов и изделий электронной техники с помощью ионного пучка./ Нальчик. Изд. КБГУ, -1992, -86 с.

29. Кармоков А.М., Шебзухов А.А. Методы исследования твердотельных структур с помощью ионных пучков. /Нальчик, КБГУ, 1993,82 с.

30. Karmokhov A.M. Shebzukhova М.А., Shebzukhov A.A. Interface Isobar Tension and Composition Equations at the Boundary of Two Phase Condensed Binary Sistem..// High temperature capillarity. Abstracts. An International Conferense. Smolenice Castle.- Bratislava.- Slovakia. -1994, -p. 134-135.

31. Shebzukhov A.A., Shebzukhova M.A., Karmokhov A.M. Interface Activity of do pes at the Boundery of Two Condensed Phases. Procedings of the High temperature capillarity.// An International Conferense .-Smolenice Castle. -Bratislava. -Slovakia.-1994.-p. 206-210.

32. Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов O.A., Влияние процесса си-лицвдообразования и перераспределения примеси бора в системах Ni-Si и Ti-Si.// Поверхность. Физика, химия, механика. -1995. -№ 2. -с. 41-44.

33. Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов О.А.,Исследование сегрегации легирующих примесей на межфазной границе кремний- металл.// Поверхность. Физика, химия, механика-1996.-№2. -с. 81-84.

34. Гаев Д.С., Кармоков A.M., Шухостанов А.К., Тешев Р.Ш. Исследование электрической и термической систем металлизации СБИС методом ВИМС.// Тез. 1 Всеросийской конф. По материаловедению и физикохимическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния. -Москва. -1996. -с. 188.

35. Гаев Д.С., Мустафаев Г.А., Кармоков A.M. Исследование процессов формирования подзатворных систем Si-Si02-Al.// Тез. 1 Всеросийской конф. по материаловедению и физикохимическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния. -Москва. -1996. -с. 113.

36. Кармоков A.M., Лефкаер И.-Х,. Шебзухов А.А., Исследование сегрегации элементов в поверхностном слое интерметаллидов типа фаз Лавеса.// Вестник КБГУ, сер. физ.-мат. Наук. -1996. -в.1 -с.261-266.

37. Люев В.К., Кармоков A.M., Шебзухов А.А. Поверхностная сегрегация фосфора, сурьмы и мышьяка в бинарных твердых растворах на основе кремния.// Коллоидный журнал. -1996. -58. - № 4. -с. 503-508.

38. Беждугов A.M., Дышеков М.Б., Кармоков A.M. Исследование методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергий структуры поверхности монокристалла Cu+6aT.%Ge(lll).// Вестник КБГУ, сер. физические науки. -Нальчик.-1997. -с. 9-12.

39. Бондарчук А.В., Кармоков А.М., Аксельруд Е.А. Исследование методом ВИМС профилей распределения элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов Cu-Al, Cu-Ge и фаз Лавеса.// Вестник КБО АТН РФ. Серия технология -1997.- в.1. -с. 24-30.

40. Бондарчук А.В., Кармоков A.M., Аксельруд Е.А. Исследование методом ВИМС профилей распределения элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов Cu-10%A1, Cu-6%Ge.// Сб. "Физика и химия перспективных материалов". -Нальчик.-КБГУ. -1998. -с. 30-39.

41. Люев В. К., Кармоков А. М., Шебзухов А.А. Поверхностная сегрегация легирующей примеси элемента донорного типа в монокристаллах кремния и германия. // Журнал физической химии,- 1998. - том 72.-N6.-c. 1111 -1115.

42. Кармоков A.M., Гаев Д.С., Шухостанов А.К. Исследование контактных систем металлизации методами электронной и ионной спектроскопии.// Физика и химия перспективных материалов. -Нальчик. -КБГУ.-1998. -с.98-99.

43. Кармоков A.M. Уравнения изобар состава и межфазного натяжения на границе конденсированных фаз в приближении идеальных растворов.// Вестник Кабардино-Балкарского отделения технологической АН РФ. Сер. микроэлектроника, 1998, в. 2 -с 23-33.

44. Кармоков A.M., Шебзухова М.А.. Шебзухов А.А. Уравнения изобар межфазного натяжения и состава на границе конденсированных фаз с учетом межчастичных взаимодегЧствий.//Сб. Физика межфазных явлений и процессов взаимодействия потоков частиц с твердыми телами. -Нальчик. КБГУ. -1998.- с. 52-56.

45. Люев В.К., Кармоков А,М., Тещев Р.Ш. Определение коэффициента диффузии и энергии активации диффузии легирующих примесей в поверхностном слое монокристаллов кремния и германия.// Вестник КБО академии технологических наук РФ. Серия микроэлектроника. 1998. вып. 2. -с. 41-47.

46. KarmokovA.M., Teshev R.Sh. Components distribution in InSb and GaP crystals surfaces investigated by a SIMS method.// Proceedings of International seminar: Noise and digradation processed in semiconductor devices. M. 1999, p. 194-198.

47. Chebzoukhov A.A., Lefkaier L.K., Karmokov A.M., Bontessouna D. A bout new criteria of component activities at the interface between two condensed phases// Surface sci. -2000, -445, -№1, p. 65-70.

fi

В печать 18.05.2000. Тираж 100 экз. Заказ № 2647 Типография КБГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173

Введние.

1. Термодинамическая теория межфазных явлений на границе раздела конденсированных фаз в изобарических условиях.

1.1 .Краткий обзор исследований. межфазной сегрегации и межфазного натяжения на границе раздела конденсированных фаз.,.

1.2.Уравнения изобар состава межфазного слоя и межфазного натяжения в бинарных системах на границе конденсированных фаз.

1.2.1. Приближение идеальных растворов.

1.2.2. Многокомпонентные системы в приближении идеальных растворов.

1.2.3. Нулевое приближение теории регулярных растворов.

1.2.4. Первое приближение теории регулярных растворов.

1.2.5.Приближение субрегулярных растворов.

1.3. Адгезия, краевой угол смачивания и коэффициент растекания на границе раздела конденсированных фаз.

1.4.Активность малых примесей на межфазных границах бинарных конденсированных фаз в изобарических условиях.

Выводы из 1 главы.

2. Аппаратура и методика вторично-ионной и электронной спектрометрии для исследования поверхностных и межфазных слоев материалов.

2.1. Экспериментальные установки . для исследования состава, структуры и профилей распределения элементов с помощью ионных пучков.

2.1.1. Метод вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС).

2.1.2 Спектроскопия обратно-рассеянных ионов низкой энергии

2.2. Экспериментальные установки для изучения химического состава, атомной и электронной структуры поверхностного слоя материалов методами электронной спектроскопии.

Выводы из 2 главы.

3. Исследование методами ионной спектроскопии поверхностной сегрегации и профилей распределения элементов в бинарных системах.

3.1. Исследование методом ВИМС профилей распределения сегрегировавщих элементов в поверхностном слое кристаллов.

3.1.1 Методические особенности исследования распределения элементов в поверхностном слое материалов с помощью ВИМС.

3.1.2. Исследование профилей распределения элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов Си-А1 и Cu-Ge методом ВИМС. л.

3.1.3. Сегрегация элементов в поверхностном слое интерметаллидов типа фаз Лавеса.

3.1.4. Исследование методом ВИМС распределения элементов в поверхностном слое монокристаллов InSb (111) и GaP (111).

3.1.5. Определение параметров диффузии в поверхностном слое кристаллов.

3.2. Исследование методом СОРИНЭ поверхности кристаллов.

3.2.1. Современное состояние исследований поверхности кристаллов методом СОРИНЭ.!.i.

3.2.2. Исследование методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низких энергий структуры поверхности монокристалла

Си + 6 ат. %Ge(111).

Выводы из 3 главы.

4. Особенности поверхностной сегрегации легирующих примесей в элементарных полупроводниках.

4.1. Поверхностная сегрегация и профили распределения элементов в поверхностном слое полупроводниковых кристаллов.

4.2. Влияние заряда в поверхностном слое на перераспределение примеси в полуограниченном полупроводниковом кристалле.

4.3. Теоретическое рассмотрение поверхностной сегрегации примесей n-типа в кристаллах кремния и германия.

4.4. Расчет термодинамических характеристик поверхности легированного кремния и коэффициентов диффузии примесей в кремнии.

Выводы из 4 главы.

5. Исследование методом ВИМС профилей распределения бора и фосфора на межфазных границах кремний - металлическая пленка.

5.1. Послойный анализ границ раздела разнородных материалов.

5.2. Методика приготовления образцов и структур границы кремний - пленка алюминия.

5.3. Сегрегация легирующей примеси на межфазной границе кремний-металл.

5.4. Влияние процесса силицидообразования на перераспределение примеси бора в системах Ni-Si и Ti-Si.

Выводы из 5 главы.

6. Контактное плавление кристаллов и практические применения результатов исследования.

6.1. Контактное плавление в направленно кристаллизованных эвтектических сплавах.

6.2. Теоретическое исследование кинетики контактного плавления эвтектических композиций.

6.3. Контактное плавление в системах с химическим взаимодействием компонентов.

6.4. Практические применения разработанных методик и результатов исследования поверхностных и межфазных явлений.

6.4.1. Контактно-реактивная пайка металлов.

6.4.2. Активная и контактно-реактивная пайка металлов с керамическими материалами.

6.4.3. Межфазные взаимодействия металлических расплавов с некоторыми пьезокерамиками при пайке.

6.4.4. Исследования состояния поверхности и межфазной границы при формировании полупроводниковых структур в технологических процессах изготовления ИС.

6.5. Разработка методик формирования сильнолегированных полупроводниковых структур методами ионной имплантации и диффузии.

6.5.1. Исследование методом ВИМС одновременной имплантации В иА1в Si.

Выводы из 6 главы.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. За последние десятилетия необычайно I возрос интерес к исследованиям поверхностных явлений. Это связано, в первую очередь, с осознанием того факта, что решение огромного числа фундаментальных и практических задач, выдвигаемых научно-техническим прогрессом, зависит от знания свойств поверхностей и уровня понимания процессов, протекающих с их участием. Дальнейший прогресс во многих перспективных направлениях современной техники и технологии в значительной степени зависит от успехов в развитии физических представлений о свойствах тонких переходных слоев между фазами.

Для исследования свойств поверхностного слоя и межфазных границ I разработаны и широко используются такие уникальные по своим характеристикам экспериментальные методы, как электронная и ионная спектроскопия поверхности материалов. Однако, в случае определения химического состава поверхности и характера распределения элементов в поверхностном слое и межфазных границах большинство этих методов дает усредненное по достаточно большой толщине материала значение. Это искажает реальную картину и затрудняет понимание природы физико-химических явлений, происходящих на межфазных границах.

В большинстве случаев экспериментальные исследования свойств границ раздела фаз носит эмпирический характер, а теоретически, как правило, проводятся методами функционала электронной плотности, а также электронно-статистическим и термодинамическим методами при изотермических условиях. На практике же наиболее часто встречаются изобарические условия, которые до настоящего времени при решении подобных задач не рассматривались.

Анализ литературных данных показывает, что к настоящему времени наиболее полно изучена поверхностная сегрегация в металлических сплавах, однако мало изученными остаютря поверхностная сегрегация в металлических монокристаллических твердых растворах, ее ориентационная зависи7 мость, распределение атомов в поверхностном монослое. Также мало изучено распределение элементов в поверхностном слое интерметаллических соединений типа фаз Лавеса, которые находят широкое применение на практике в качестве конструкционных материалов."

Одним из интересных явлений, возникающих на границе раздела I твердых фаз, является контактное плавление, приводящее к образованию жидкой фазы в зоне контакта при температуре ниже температуры плавления чистых компонентов. Закономерности кинетики контактного плавления получили широкое применение в решении ряда вопросов сварки и пайки металлов (контактно-реактивная пайка). Теоретические и экспериментальные исследования в этом направлении позволяют проследить кинетику процессов, протекающих при повышенных температурах в контакте разнородных кристаллов и дать соответствующие рекомендации по вопросам пайки. Однако, несмотря на практическую и теоретическую значимость исследований контактного плавления, механизм и кинетика этого процесса в гетерогенных структурах, в частности в эвтектических композициях и в системах с химическим взаимодействием компонентов, мало изучены.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Цель работы заключается в проведении теоретических и экспериментальных исследований термодинамических свойств поверхности металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, а также границ раздела: полупроводник - металлическая пленка, металлическая композиция - жидкость. .Здесь под термодинамическими характеристиками понимаются - состав поверхности и межфазной области, поверхностное и межфазное натяжение, работа адгезии, краевой угол смачивания, коэффициент растекания. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- Разработка термодинамической теории межфазной сегрегации и межфазного натяжения многокомпонентных систем в изобарических условиях. 8

- Исследование методами ионной и электронной спектроскопии поверхностной сегрегации в однофазных металлических, интерметаллических и полупроводниковых материалах.

- Экспериментальное исследование сегрегации легирующей примеси в кремнии на границе с металлической пленкой.

- Теоретическое и экспериментальное исследования кинетики контактного плавления в эвтектических композициях и дистектических системах.

-Исследование влияния физико-химических свойств поверхности и границ раздела фаз на технологические процессы пайки металлов и сплавов с металлами, полупроводниками и керамиками, а также на формирование полупроводниковых структур при создании интегральных микросхем.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В рамках термодинамического метода слоя конечной толщины развита теория межфазных явлений на границе раздела конденсированных фаз в изобарических условиях.

Впервые получены новые уравнения изобар состава межфазного слоя, межфазного натяжения, работы адгезии, краевого угла смачивания и коэффициента растекания на границе раздела конденсированных фаз с учетом межчастичных взаимодействий в различных приближениях для бинарных и многокомпонентных систем.

Исходя из этих уравнений, установлены новые критерии межфазной активности компонентов на межфазной границе.

Создана новая экспериментальная установка для определения состава и структуры моноатомного поверхностного слоя методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии (СОРИНЭ) и модернизировано устройство вторично- ионной масс спектрометрии (ВИМС) для построения профилей распределенйя элементов в ультратонких поверхностных слоях материалов.

Впервые экспериментально изучены профили распределения элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов, 9 фаз Лавеса, элементарных полупроводниках и полупроводниковых соединениях типа АгВ5.

Впервые методом СОРИНЭ изучены структура поверхности монокристалла твердого раствора Си + 6 ат. % Ge (111) и реконструкция поверхностного слоя при напылении долей монослоя Sn на эту поверхность.

Впервые изучено распределение легирующих примесей на межфазной границе кремния с металлической пленкой, а также перераспределение их в процессе образования и роста силицидов металлов.

Обнаружена анизотропия кинетики, контактного плавления эвтектических композиций с чистыми металлами и установлено существование массопереноса вдоль межфазной границы композиционный материал-жидкость, влияющего на процесс, контактного плавления.

Используя полученные экспериментальные данные, проведены расчеты термодинамических характеристик поверхностного слоя исследованных систем.

Разработаны новые способы определения толщины силицидных пленок на межфазной границе металл-кремний, соединения металлов с керамическими материалами, а также поверхностной энергии твердых тел. Разработанные способы защищены авторскими свидетельствами на изобретения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Полученные уравнения изобар межфазного натяжения, состава доежфазного слоя, работы адгезии, краевого угла смачивания и коэффициента растекания могут быть использованы при разработке новых и оптимизации существующих технологических процессов создания изделий микроэлектроники и машиностроения, а также в планировании экспериментов.

Разработанное для диагностики поверхности экспериментальное оборудование используется для научных исследований и в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ.

10

V.

Результаты исследования поверхностных и межфазных характеристик полупроводниковых структур внедрены в ОАО СКБ "Элькор" (Нальчик) 1992 и 1997г и ОАО НЗПП (Нальчик) 1994 г.

Разработанные рекомендации по пайке металлов с металлами, полупроводниками и керамическими материалами использованы во Всесоюзном электротехническом институте (Москва) и ОАО СКБ "Элькор" .

Результаты исследований используются также в курсе лекций по термодинамике межфазных явлений, в спецкурсе "Методы исследования твердотельных структур с помощью ионных пучков", а также в лабораторv. • ном практикуме "Методы диагностики материалов и изделий электронной техники с помощью ионных пучков".

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Построена термодинамическая теория межфазной сегрегации и межфазного натяжения на границе двух конденсированных фаз в состоянии равновесия при изобарических условиях. Получены новые аналитические выражения для, расчета состава межфазного слоя и межфазного натяжения для бинарных систем с учетом межчастичных взаимодействий различных приближений.

2. Получены новые аналитические выражения для расчета работы адгезии, коэффициента растекания и краевого угла смачивания при изобарических условиях, которые могут быть применены для решения практических задач. Проведены численные расчеты составов сосуществующих фаз, межфазного слоя, межфазного натяжения, адгезии, коэффициента растекания, краевого угла смачивания и ряда термодинамических параметров межфазного: слоя в зависимости от температуры для бинарных металлических систем Au - Ag, Со - Fe, Си -Ag, Ni - Си, Sn - Bi, Zn - Mg, Cu-Au. Опираясь на полученные аналитические выражения, сформулированы качественные критерии межфазной сегрегации компонентов, межфазного натяжения и адгезии, а также коэффициента растекания на границе двух предельно разбавленных конденсированных фаз.

3. Модернизированная автором экспериментальная установка ВИМС МС 7201 позволяет проводить анализ состава ультратонкого поверхностного слоя в квазистатическом режиме и строить профили пространственного распределения элементов по глубине металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов в динамическом режиме с относительной погрешностью до 5%. Позволяет in situ проводить контролируемое напыление металлов, прогрев образца до 523 К, менять предел развертки по

312 массе и проводить анализ до 2501й (а.е.м.) атомных единиц с разрешением не хуже 1 атомной единицы массы.

4. Созданная экспериментальная установка спектроскопии обратно v рассеянных ионов низкой энергии позволяет проводить анализ состава, структуры и топографию поверхности кристалла с локальностью в один монослой, а также исследовать поверхность при углах падения первичных ионов от 0 до 90 градусов, углах рассеяния до 120 градусов и повороте образца по азимуту на 360 градусов вокруг нормали к исследуемой поверхности.

5. Впервые методом ВИМС построены профили распределения элементов по глубине ультратонкого поверхностного слоя монокристаллов Си+10 ат.% А1 и Си+6 ат.% Ge, фаза Лавеса HfMo2, HfW2, ZrMo2, TiCo2, TiCr2 и полупроводниковых соединениях InSb и GaP, которые апроксимируются экспоненциальной зависимостью. В монокристаллах проявляется ориентационная зависимость поверхностной концентрации (сегрегации).

6. Рассчитаны поверхностное натяжение монокристаллов в зависимости от кристаллографической ориентации, активности, коэффициенты активности компонентов в поверхностном слое сплавов, поверхностные натяжения и термодинамические параметры поверхностного слоя в фазах Лавеса. Исходя их профилей распределения элементов и кинетических кривых сегрегации, рассчитаны коэффициенты диффузии в поверхностном слое кристаллов, которые, как оказалось, отличаются от объемных.

7. Спектры обратно рассеянных ионов показывают, что при температуре 323 К на поверхность монокристалла твердого раствора Си+6 ат.% Ge сегрегирует Ge и его концентрация составляет ~15 ат. % Ge. Исследованы зависимости интенсивности рассеянных ионов на атомах Си I и Ge от углов падения первичного пучка, рассеяния и вращения образца по азимуту. Исходя из этих результатов, оценена атомная шероховатость

313 поверхности и установлено, что атомы Ge смещены относительно атомов Си на ( 0.66 АО вниз. С помощью ЭВМ построены модели первого атомного слоя монокристалла твердого раствора Си+15 ат.% Ge и Си+15 ат.% Ge с осаждением Sn. Установлено, что в первом атомном слое поверхности твердого раствора Cu-Ge сохраняется поворотная ось симметрии шестого порядка, характерная для плоскости ориентации (111) объемной структуры и элементарные ячейки меди и германия на поверхности ориентированы друг относительно друга на ~ 30°.

8. Установлено резкое расхождение экспериментальных данных по поверхностной сегрегации легирующих, примесей фосфора, сурьмы и мышьяка на грани (111) кремния, а также фосфора на грани (111) германия, полученных методом электронной оже - спектроскопии и вторично ионной масс- спектрометрии, с результатами численных расчетов в рамках термодинамической теории поверхностной сегрегации с учетом межчастичных взаимодействий, причем теоретические данные в десятки раз превосходят значения, полученные в эксперименте.

9. Получено уравнение, позволяющее рассчитать поверхностную концентрацию легирующих примесей донорного типа в кристаллах элементарных полупроводников при различных температурах. В ходе решения поставленной задачи рассчитаны значения поверхностного натяжения фосфора, сурьмы и мышьяка, коэффициентов диффузии этих металлов в кремнии и фосфора в германии, а также разность потенциалов на поверхности и в объеме для тех же температур.

10. Обнаружена сегрегация легирующих примесей бора и фосфора в кремнии на межфазную границу. В зависимости от металла пленки контактирующего с кремнием, содержание примеси на границе раздела фаз может возрастать в несколько раз или же примесь может отойти от межфазной границы вглубь кристалла. Оценка протяженности межфазного слоя во всех исследованных системах, в которых наблюдается сегрегация

314 легирующих примесей на межфазную границу, дает значения 10-15 нм. Наиболее точно эта величина определяется по ширине профиля распределения примеси на анализируемой границе.

11. В результате образования интерметаллических соединений на межфазной границе происходит перераспределение профилей элементов. В системах Ti-Si и Ni-Si наблюдается обогащение примесью силицидных слоев. На межфазных границах раздела силицидов и силицидов с металлом и кремнием тоже возрастает их содержание. Диффузия примеси через межфазную границу и увеличение содержания примеси в интерметаллических соединении способствует увеличению коэффициента диффузии и уменьшению энергии активации диффузии. Разработан новый способ определения толщины силицидов с применением процесса сегрегации легирующих примесей на межфазной границе.

12. Экспериментально определены скорости контактного плавления направленно кристаллизованных эвтектических композиций Bi-Cd и Cd-Sn с Sn, Bi и Pb в нестационарно-диффузионном режиме. Установлено, что скорость контактного плавления эвтектических композиции зависит от угла ориентации пластинчатой структуры по отношению к плоскости контакта с третьим чистым компонентом и толщины пластин композиции. v. •

Разработана теория процесса контактного плавления эвтектической композиции с третьим чистым компонентом в квазистационарном приближении. Результаты расчета для трех систем находятся в удовлетворительном согласии с данными эксперимента. Обнаружено, что при температурах, близких к эвтектической, имеет место существенное отклонение режима контактного плавления от автомодельного закона перемещения межфазных границ."

13. В системах с равновесной дистектической диаграммой состояния наблюдается контактное плавление по метастабильной диаграмме. При контактировании нагретых образцов происходит контактное плавление

315 компонентов при температурах значительно ниже наинизшей эвтектической температуры. Термодинамические расчеты, проведенные в квазихимическом приближении, подтверждают существование метастабильной диаграммы состояния. Образование жидкости при температурах ниже наинизшей эвтектики, в зоне контакта Bi-Tl и Bi-Te, подтверждается также рентгенографическим, рентгеноспектральным и металлографическим методами.

14. Методика обработки поверхности кремниевых пластин, предложенная в работе, нашли применение в научно-исследовательских лаборатория КБГУ и технологических процессах производства интегральных микросхем в СКБ ПО "Элькор". Исследования физико-химических процессов, происходящих на межфазных границах в многослойных системах металлизации, показали более высокую надежность работы и термостойкость интегральных микросхем, чем с алюминиевой металлизацией.

15. Исследование профилей распределения атомов отдачи алюминия и бомбардирующих ионов бора в кремнии,, полученных при бомбардировке системы пленка, алюминия- кремний ионами бора, показало, что при толщине пленки алюминия 100 и 170 нм образуется слой, легированный алюминием и бором. Толщина сдоя, легированного алюминием - 350 нм, бором - 300 нм. Средняя доля атомов алюминия в них - 0,01-0,02% и бора -0,15-0,16%. При толщине пленки алюминия 380 нм (толщина пленки больше среднего проективного пробега атомов бора данной энергии) эффект легирования атомами отдачи алюминия исчезает и формируется тонкий легированный бором слой толщиной около 100 нм со средней долей бора 0,025%, Ионной имплантацией с использованием лазерных источников ионов можно получить примеси алюминия, что позволяет формировать мелкозалегающие слои с акцепторной примесью. При этом

1. Русанов А.И. К термодинамике дефформируемых твердых поверхностей.//В кн.: Физика межфазных явлений./ Нальчик, КБГУ, -1980, -с. 26-56.

2. Задумкин С.Н., Хоконов Х.Б. Физика межфазных явлений. Нальчик: КБГУ,-1980, -ч.1,-84 с.

3. Шебзухов А.А. Поверхностная сегрегация в разбавленных металлических растворах.//Поверхность -1983, -№ 8, -с. 13-22.

4. Гиббс Д.В. Термодинамические работы. М., Гостехиздат, -1950, -421 с.

5. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л., Химия, Ленинградское отделение, -1967, -388 с.

6. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях. М.: Изд-во иностр. литература -1963, -291 с.

7. Задумкин С.Н., Шебзухов А.А. О межфазном натяжении в конденсированных системах.//В кн: Адгезия расплавов и пайка материалов ./Киев: Наукова думка, -1976, -с. 34 39.

8. Шебзухов А.А., Хоконов Х.Б. Статистические теории межфазных энергий и адсорбция в многокомпонентных системах.// В кн.: Физика межфазных явлений./ Нальчик, КБГУ, -1979, -с. 3-23.

9. Шебзухов А.А., Хоконов Х.Б. Статистические теории межфазного натяжения и адсорбция в многокомпонентных системах.// В кн.: Физика межфазных яявлений./ Нальчик, -1980, -с. 3-25.

10. Ю.Шебзухов А.А., Карачаев A.M., К расчету термодинамических свойств межфазного слоя на границе двух конденсированных фаз методом слоя конечной толщины .//В кн. Поверхностные явления на границах конденсированных фаз., -1983, -с. 23-48.

11. Шебзухов А.А. Теория поверхностной сегрегации в концентрированных растворах.//Поверхность, -1983, -№ 9, -с. 31 39.318

12. Шебзухов А.А., Осико Т.П., Кожокова О.М., Мозговой А.Г. Поверхностное натяжение жидких щелочных металлов и их сплавов./Юбзор по теплофизическим. свойствам веществ. М.: Ин-т высоких температур АН СССР, -1981, -№ 5 (31), -141 с.

13. Хоконов X.JI., Задумкин JI.C. Уравнение изотерм межфазного натяжения бинарных конденсированных систем.//В кн.: Физика межфазных явлений, Нальчик, -1981, -с. 84 92.

14. Попель С.И. Теория металлургических процессов. Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ, -1971, -132 с.

15. Павлов В.В., Попель С.И., Есин О.А. Зависимость межфазного натяжения от состава и температуры.//В кн.: Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах./Нальчик, Каб.-Балк. книжное изд-во, -1965, -с. 136 141.

16. Пинес Б .Я. Межфазное поверхностное натяжение у металлов и сплавов.//ЖТФ, -1952, -т. 12, -вып. 12, -с. 1985 2003.

17. Щукин Е.Д., Ющенко B.C. О связи хрупкости под действием жидких металлов с характерами магнитных взаимодйствий.//В кн.: Поверхностные явления в расплавах. Киев: Наукова Думка, -1968, -с. 415 420.

18. Попель С.И., Павлов В.В., Жуков А.А., Кожурков В.Н. Адсорбция компонентов металлмческого расплава на границе с газом и с другим расплавом.//В кн.: Физика межфазных явлений./Нальчик, -1976, -с. 12 -20.

19. Mezey L.Z., Giber J. New simple rules of interface segregation.// Surf. Sci. -1985,-162,-p. 514-518.

20. Дигилов P.M., Созаев В.А. Индуцированная поверхностная сегрегация в сплавах щелочных металлов.// Поверхность -1992, -№ 4, -с. 22-25.

21. Алчагиров Б.Б., Созаев В.А., Хоконов Х.Б. Влияние адсорбированных диэлектрических покрытий на межфазную энергию металлических сплавов.//ЖТФ, -1997, -т.67, -№ 1, -с. 133-13,5.

22. Пригожин И.Р. Молекулярная теория растворов. М.: Металлургия.-1990.-380С.320

23. Сторонкин А.В. Термодинамика гетерогенных систем. Л.: -1967.-1-2 ч.

24. Кармоков A.M. Уравнения изобар состава и межфазного натяжения на границе конденсированных фаз в приближении идеальных растворов.// Вестник Кабардино-Балкарского отделения технологической АН РФ, -1998, -в.2 -с.23-32.

25. Кармоков A.M., Шебзухова М.А., Шебзухов А.А. Сегрегация и натяжение на границе двух многокомпонентных конденсированных фаз в изобарических условиях.//Тез. Всеросийской научн. конференции -1995 -с.65.

26. Гультяий И. И. Расчет термодинамических свойств бинарных металлических расплавов по свойствам образующих их металлов.//ДАН РФ, Химия -1995, -344, -№ 2, -с. 164-196.

27. Хоконов М.Х., Хоконов Х.Б. Об уравнении равновесия фаз малых размеров и некоторых его применениях.// В кн.: Вопросы физики формообразования и фазовых превращений./ Калинин, КГУ, -1979, -с. 114-122.

28. Шебзухов А.А., Карачаев A.M., Сегрегация, избыточная напряжение и адгезия на границе многокомпонентных конденсированных фаз.// Поверхность -1984, -№ 5, -с.5 8-67.321

29. Miedema A.R., den Broeder F.J.A. On the Interfacial energy in solid-liquid and solid-solid metal combinations.// Z. Metallkde -1979, -70, -№1. -p.14-20.

30. Cahn J.W. Interfacial free energy and interfacial stress: the case of an internal interface in a solid.// Acta metall. -1989, -v.37, -№ 3, -p.773-776.

31. Chipman J., Floridis T.R. Activity of aluminum in liquid Ag-Al, Fe-Al, Fe-Al-C and Fe-Al-C-Si alloys.// Acta Metall. -1954, -v.3, -№ 5, -p.456-459.

32. Gonser U. Bestimmung termodynamischer aktiviten mittels radiaktiver isotope.//Z. Phys. Chem. -1954, -1, -№ 1-2, -p.1-20.

33. Птак В. Коэффициенты активности некоторых цветных металлов в бинарных растворах.// Бюл. Польск. АН, отд. 4, -1954, -2, -№ 3, -с.139-144.

34. Imrich-Schwarz G., Gamsjager Н. Computerun terstutzte Auswertung der Gibbs-Duhem-Gleichung: binare sisteme.//Berg-und Huttenmann. Monatsh --1981, -45, -126, -№ 7, -p.275-277.

35. Williams F. L., Mason D. Binari alloy surface compositions from bulk alloy thermodinamic data.//Surf. Sci. -1974, -v. 45, -№ 2, -p. 377-408.

36. Свойства элементов. 4.2. Физические свойства. Справочник. /2-ое издание под ред. Самсонов Г.В. М.;- Металлургия -1976, -600 с.у ■

37. Рябин В.А., Остроумова Г.В., Свит Т.Ф. Термодинамические свойства веществ. Справочник. JL, Химия -1977, -292 с.

38. Физические величины. Справочник./Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.3.,-М.; Энергоиздат -1991,-1232 с.

39. Шанк Ф. Структура двойных сплавов. М. Металлургия. -1973, -760. -с.322.

40. Таблицы физических величин. Под ред. Кикойн И.К. М. Атомиздат, -1976,-1008 с.

41. Лифшиц Б.Г., Крапошин B.C., Липецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов. М., Металлургия, -1980, -320 с.

42. Хансен М. Андерко К. Структура двойных сплавов: пер. с англ. Новикова П.К. и др./ Под ред. Новикова И.И. и Рогельберга И.Л., т. 1-2. М.: Металлургиздат.-1962. 1488 с.

43. Ниженко В.И. Плотность жидких металлов и их температурная зависимость. Методы исследований и 'свойства границ раздела конденсированных фаз./ Киев. Наукова думка, -1977, -с. 125.

44. Сумм Б.Д. Горюнов Ю.В. Физико-химические свойства смачивания и растекания. -М.: Химия. -1983, -192 с.

45. Быховский А.И. Растекание.-Киев : Наукова думка. -1983.-192 с.

46. Корольков А.И.Поверхностное натяжение алюминия и его сплавов.//Изв. АН СССР, отд. тех. наук -1956, -№2, -с.35.

47. Ниженко А.И., Еременко В.Н.О поверхностной активности присадок в жидких металлах. //Порошковая металлургия -1964, -№2, -с. 11-18.

48. Burton J.J., Machline E.S. Prediction of segregation to alloys surfacces from bulk phase diagrams//Phys. Rev. Lett. -1976, -v. 37, -№15, -p.1433-1436.323

49. Hamilton J. G. Prediction of surface segregation in binary alloys using bulk alloy variables //Phys. Rev. Lett.,-1979, -v. 42, -№15, -p. 989-992.

50. Abraham F.F., Tsai N.H., Pound G.M. Bond and strain energy effects in surface segregation: atomic calculation.//Surf. sci., -1979, -v. 83, -p. 406.

51. Abraham F.F. Surface segregation in binary solid solution: the e* -a* representation.//Phys. Rev. Lett.,'-1981, -v. 46, -p.546.

52. Русанов А.И., В кн., Современная теория капиллярности, Л. Химия, -1980, -с. 13.

53. Шебзухов А.А., Хамиш Л., Кармоков A.M. Влияние малой примеси на термодинамические характеристики плоской поверхности на границе жидкость пар. Деп. ВИНИТИ, -1990, -18 с.

54. Шебзухов А.А., Лефкаер И.-К., Кармоков A.M. О новых критериях межфазной активности компонентов на границе двух конденсированных фаз.// Тез. Всесоюз. Конференции "Поверхность 88", Черноголовка-1989,-с. 62-63.'

55. Кармоков A.M. Шебзухова М.А., Шебзухов А.А. О критерии межфазной активности малых добавок в изобарических условиях.// Тез. Всеросийской научной конференции./Нальчик, -1995, -с. 95-96.

56. Глазов B.M., Вобет M., Тимошенко В.И. Методы исследования свойств жидких металлов и полупроводников. М.: Металлургия.-1989.-384 с.

57. Морисон С. Химическая физика поверхности твердого тела. М.: Мир, -1980, -488 с.

58. Методы анализа поверхностей. Под ред. Зандерны А.: пер. с англ. /под ред. Кораблева В.В., Петрова Н.Н.-М.: Мир,-1979.-540 с.324 .i

59. Вернер Г. Введение в вторично-ионную масс-спектрометрию (ВИМС).// В кн.: Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. Под ред. J1. Фирмэнса, Дж. Вэнника, В. Декейсера. М.: Мир, -1981. -с.345-459.

60. Новое в исследовании поверхности твердого тела. /Под ред. Гиваргизова Е.И., Ждана А.Г., Сандамирского В.Б. М.: Мир,-1977,-в. 1 и -в.2 -314 с. и -371 с.

61. Козлов И.Г. Методы энергетического анализа электронных потоков. М.: Атомиздат, -1971, -189 с.

62. Черепин В.Т. Ионный зонд. Киев: Наук, думка, -1981. -328с.

63. Петров Н. Н., Аброян И. А. Диагностика поверхности с помощью ионных пучков. Л. Из-во ЛГУ. -1977. -160 с.

64. Arnot F.L., Milligan J.C.// Proc. Roy. Soc., Ser.1 A, -1936, -156, -538.

65. Herzog R.F.K., Viehbock F.P.//Phys. Rev.,-1949, -76, -855.

66. Werner H.W. В кн.: Dev. Appl. Spectroscopy, vol. 7A, eds. E.L. Grove, A.J. Perkins, Plenum, New York, -1969, -p.239.

67. Werner H.W., de Grefte H.A.M.Masse-spektrometer zur untersuchng dunner schichter.// Vacuum Techn. -1968. -17 -№ 2. -p. 37-41.

68. Carter G., Colligon J.S., Ion Bombardment of Solids.//Heinemann Educational Books Ltd, London, -1968.

69. Chi P.H., Simons D.S., Wickenden A.E., Koleske D.D., Pepeatability of Si concentration measurements in Si- dopid GaN films.//J. Vac.Sci. and Technolog. A., -1997, -v.15, -№ 5, -p. 2565-2568.

70. Evans Charles A.S. Pecent advances and applications of SIMS to electronic materials.//16 Conf. solid stase devices and mater, final program and late news abstr. kobe, 1984", Tokio, -77-88.

71. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел. (составитель Машкова Е.С.), М.: Мир, -1989? -352 с.

72. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. (Под ред. Бериша) Вып. 2, М.: Мир, -1986, -488 с.325

73. Кармоков A.M., Шебзухов А.А. Методическая разработка "Методы диагностики материалов и изделий электронной техники с помощью ионного пучка"/ Нальчик. Изд. КБГУ, -1992, -86 с.I

74. Молоканов О.А., Кармоков A.M. Некоторые изменения в электронных схемах масс-спектрометра МС-7201.//Тез. 6 Всесоюзн. семин. "Вторичная ионная и ионн-фотонная эмиссия", Харьков, -1991, -с. 247249.

75. Шухостанов А.К., Кармоков A.M., Шауцуков, Кожокова Ф.М. Исследование методом вторично ионной масс-спектрометрии одновременной имплантации бора и алюминия в кремний.// Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. -1988, -вып.6, -57-59.

76. Гуревич Ю.Я. Твердые электролиты.- М.: Наука, -1986.- 176 с.

77. Бородин О.М., Гимельфарб Ф.А., Орлов П.Б. и др. // ЖАХ. -1986, -т.41, -№12,-с. 2164-2174.

78. Буренков А.Ф., Комаров Ф.Ф. Кумахов М.А. и др. Таблицы параметров пространственного распределения ионно-имплантированных примесей (теория, методы расчетов, таблицы). Минск: изд. БГУ им. Ленина, -1980. -348с.

79. Еремеев М.А. Испускание электронов и отражение ионов отповерхности металла .//Докл. АН СССР -1951, -т.79, -№2, -175-780.

80. Арифов У. А., Агафонов А.Х., Поверхностные явления при бомбардировке металлов положительныим ионами.//Докл. АН Уз ССР, -1951, -№4, -с. 12-16.

81. Smith D.P. Scattering of low-energy noble gas ions from metal surfaces.//J. Appl. Phys. -1967, -v.38, -№1, -p.340-347.

82. Арифов У. А. Взаимодействие атомных частиц с поверхностью твердого тела. М., -1968, -372 с.326i .

83. Векслер В. И. Вторичная эмиссия атомных частиц. Ташкент. 1970. 244с.

84. Smith D. P. Analysis of surface composition with low-energy backscattering ions.// Surface sci. -1971, -v. 25, -№1, -p.171-191.

85. Петров H. H., Аброян И. А. Диагностика поверхности с помощью ионных пучков. Д.: Из-во ЛГУ. -1977. -С. 160.

86. Афанасьев В.П., Явор С .Я. Электростатические анализаторы для пучков заряженных частиц. М.: Наука. -1978.- 224 с.

87. Протопопов О.Д., Машинский Ю.П. Энергетические анализаторы оже-электронной спектроскопии. Обзоры по электронной технике. Серия 7, "Технология, организация производства и оборудование", вып. 4(363), ЦНИИ Электроника, М. -1976. -49 с.

88. Приборы и методы анализа поверхностей материала с помощью обратного рассеяния ионов низких энергий. Отчет о патентных исследованиях. ВЦПУ, Волгоградский филиал. Per. № ВЦПУ 1101/86, -1986,-119 с.

89. Волков С.С., Гутенко В.Т. Исследованиевнешнего моноатомного слоя поверхности методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низких энергий.// Электронная промышленность, -1984, -№ 2, -27-31.327

90. Волков С.С., Денисов А.Г.,и др. Автоматизированная установка для анализа поверхности методами ионной и электронной спектроскопии.// Тезисы докладов "Вторичная ионная и ионно-фотонная эмиссия", Харьков,-1980.-С .67-69.

91. Попов В.П., Горин Ю.Н. Процессы и установки электронно-ионной технологии. М. Высшая школа, -1988, -239-244.

92. Saiton М., Oura К., Asano К., Shoji F., Hanawa Т., Low energy ion scattering study of adsorption and desorption processes of Pb on Si(lll) surfaces.// Surface Sciens -1985, -№ 154, -394.

93. Souda R., Aono M., ОбЫгпд С., Otani S., Ishizawa Y. Mechanism of electron exchage between fow energy He+ and solid surfaces.// Surf. Sci. ~ 1985, -№ 1, -L59-L65.

94. Oura K., Katayama M., Shoji F., Simp. Атёг. Vac. Soc., Reno, Nev., 4-7 Dec.-1984,-1507-1510

95. Speller S., Schleberger M., Heiland W., Structural stadies of the Pb(110) surface with ISS and RHEED.//Surf. Sci. -1997, -380, -№ 1, -p. 1-8.

96. Creemers C., Dual mode segregation of Pd to the surface of polycristaleine Fe99Pdi.// Surf. Sci. -1996, -360, -№ 1-3, -p. 10-20.

97. Niehus H., Bauer E. Low energy ion: backscattering spectroscopy (ISS) with a commercial auger cylindrical analyzer (CMA).// Rev. Sci. Instrum. -1975 -v. 46, -№9, -1275-1277.

98. Wheatley G.H., Caldwell C.W. UHV systems for surface studies by ion scattering.//Rev. Sci. Instrum. -1973 -v. 44, -№ 6, -744-747.

99. Ковалев А.И., Щербединский Г.В., Современные методы исследования поверхности металлов и сплавов. М.: Металлургия, -1989, -192 с.

100. Кармоков A.M., Матвеев Г.И., Тешев Р.Ш. Исследование поверхности материалов метрдом спектроскопии обратно-рассеянных328ионов низкой энергии (СОРИНЭ).// Тез. 6 Всесоюзн. семин."Вторичная ионная иионн-фотонная эмиссия", Харьков, -1991, -с. 256-257.

101. Кармоков A.M., Матвеев Г.Н. Исследование поверхности кремния методом спектоскопии обратно рассеянных ионов низких энергий. Сб.Iнаучн. трудов.// Физика и технология поверхности./ Нальчик, -1990, -9299.

102. Кармоков A.M., Шебзухов А.А. Методы диагностики материалов и изделий электронной техники с помощью ионных пучков. Нальчик, КБГУ, -1993, -76 с.

103. Шульман А.Р., Фридрихов С.А. Вторично- эмиссионные методы исследования твердого тела. М., "Наука".-1977, -551 с.

104. Митягин А.Ю., Черевацкий Н.Я., Дворянкин В.Ф. Электронная оже-спектроскопия метод исследования поверхностных явлений. //"Изв. АН СССР. Сер. Неорганические материалы", -1971, -т.7, -№ 12, -с. 21212133.

105. Зигбан К., Нордлинг К., Фальман А., и др. Электронная спектроскопия./ Пер. с англ. под ред. Боровского И.Б. М., "Мир", -1971, -432с.

106. Ашхотов О.Г., Шебзухов А.А., Кармоков A.M. Сверхвысоковакуумная установка для комплексного исследования поверхности.//В кн.: Физика межфазных явлений. Нальчик, : Кабард.-Балкар. ун-т,-1980,-с. 94-100.

107. Ашхотов О.Г., Шебзухов А.А., Кармоков A.M. Исследование малых примей серы на поверхности чистого индия при фазовом329превращении.// Сб. "Всесоюзная школа по физике, химии, механике поверхности", Черноголовка, -1981, -с.82.

108. Ашхотов О.Г., Шебзухов А.А., Кармоков A.M. Исследование состава поверхности жидких растворов индий- свинец и олово- свинец методом ЭОС.// Изв. АН СССР, Поверхность. Физика, химия, механика. -1982, -№10 , -с101-106.

109. Журтов З.М., Кармоков A.M., Шауцуков А.Г., Строева Т.В., Шухостанов А.К. Исследование профилей распределения элементов в имплантированных слоях кремния методом ЭОС.// Сб. "Физика межфазных явлений", Нальчик, -1985, -с. 143-149.

110. Шебзухов А.А., Ашхотов О.Г., Кармоков A.M. Электронная спектроскопия поверхбности жидких металлов и сплавов.// Тез. Всесоюзн. Конференц."Научное приборостроение", Рязань, -1986, -с.76.

111. Ашхотов О.Г., Гришутин Г.С., Журтов З.М., Кармоков A.M., Молоканов О.А., Сергеев И.Н. Исследование поверхности керамики 22ХС методом электронной оже- спектроскопии.//Адгезия расплавов и пайка материалов, Киев, Наукова думка, -1986, -с.29-31.

112. Журтов З.М. Электронная спектроскопия и атомная структура поверхности моно и поликристалличёских сплавов Си-А1 и W-Mo.

113. ДКФМН, Нальчик, -1991, -165 с.•

114. Ашхотов О.Г. Поверхностные характеристики р- металлов и их двойных сплавов.// Автореферат диссертаци ДФМН. -1997, -316 с.330

115. Хофман С. Послойный анализ.// Анализ поверхности методами оже-и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. М.: -Мир. -1987. -с. 110.

116. Машкова Е.С. Современные тенденции в исследовании распыления твердых тел./Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел. М.: Мир, -1989. -с. 5-45.

117. Но P.S., Lewis J. Е., Wildman H.S., Howard J.K. Auger stady of preferred sputtering on binary alios surfaces.// Surf. Sci. -1976. -57. -p.393-405.

118. Patterson W. L., Shim G. A. The sputtering of nickel-chromium olloys.// J. Vac. Sci. Technol., -1967. -4. 343-346. ;

119. Werner H. W., Warmoltz N. The influence of selective sputtering onsurface composition.// Surf. Sci. -1976 -57. -p.706-714.i. .

120. Бетц Г., Венер Г. Распыление многокомпонентных материалов / Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Под ред. Р. Бериша. М.: Мир,-1986. -с. 24.

121. Kelly R. 141. On the problem of whether mass or chemical bonding is more important to bombardmentinoluced-compositional changels in alloys and oxides.// Surf. Sci. -1980. -100. .-p. 85-107.

122. Бондарчук A.B., Кармоков A.M., Аксёльруд E.A. Исследование методом ВИМС профилей распределения элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов Cu-10%A1, Cu-6%Ge.//v •

123. Физика и химия перспектив, мате-ов. -Нальчитк. -КБГУ. -1998. -с.30-39.

124. Oeshsner Н. Energieverteilungen bei der festkorzerstaubung durch ionenbeschub Z. Phys.//Zs. Phys., -1970. -V. 238. -P. 433-451.

125. Laegreid W., Wehrner G.K. // J. Appl. Phys., -1961. -V. 32. -p. 365.

126. Sigmund P. Theory of spyttering. 1. Spyttering yield of amorphous and polycristalline targets. // Phys. R'ew. -1969. -V. 184. -p.383-416.331

127. Бондарчук А.В., Кармоков A.M., Аксельруд Е.А. Исследование методом ВИМС профилей распределения элементов в поверхностном слое монокристаллических твердых растворов Cu-Al, Cu-Ge и фаз Лавеса.// Вестник КБО АТН РФ. -1997. -в.1 -с. 24-30.

128. Журтов З.М., Шебзухов А.А. Поверхностная сегрегация на гранях (111), (110) и (100) твердого раствора алюминия и меди (10 ат. %).// Тез. док. Всесоюзной конференции "Поверхность-89". -Черноголовка. -1989. -с. 81.

129. Журтов 3.M., Лефкаер И.-Х- //Физика и: технология поверхности. -Нальчик. 1990. -с.70.

130. Лефкаер И.-Х., Шебзухов А.А. //Тезисы докладов и сообщений республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Нальчик. - 1988. -с. 106.

131. Лефкаер И.-Х., Шебзухов А.А. Поверхностная сегрегация и некоторые термодинамические свойства поверхности ряда фаз Лавеса,332образованных тугоплавкими металлами. Нальчик. - 1990. С. 24. Деп. в ВИНИТИ № 5624-В90.

132. Кармоков A.M., Лефкаер И.-Х,. Шебзухов А.А., Исследование сегрегации элементов в поверхностном слое интерметаллидов типа фаз Лавеса.//Вестник КБГУ, сер. физ.-мат. наук, -1996 -в.1 -с.261-266.

133. Попов В.Ф., Горин A.M. Процессы и установки электронно-ионной технологии./М.: Высшая школа., 1988.-255 с.

134. Рейнор Г.В. Металловедение магния и его сплавов./ Перевод с англ.

135. Гальперина Е.Л., Тиховой Н.М. Под редакцией Михеевой В.И.-М., Металлургия.-1964. -487 с.

136. Krimmal E.F., Pilender Н. Implantation profiles modified by sputtering. //Radiat eff. -1973. -V. 19. -P. 83-85.

137. Вол A.E. Строение и свойства двойных металлических систем, т.1 и 2. 1959 и 1962

138. Ниженко В.И., Флока Л.И. Поверхностное натяжения жидких металлов и сплавов. Справочник. М., Металлургия, -1981,-208 с.

139. Кауфман Л., Бернстейн X. Расчет диаграмм состояний с помощью ЭВМ./ Пер. с англ. под ред. Аптекоря И. Л. и Шиняева А.Я. М. : Мир, -1972. - 328 с

140. Нефедов В.И. Физические основы рентгеноэлектронного анализа состава поверхности.//Поверхность -1982, № 1, с.4-21.

141. Мс Lean D., Grain boundarias in Menals // Oxford, Clareydol Press, -1957-X.-346 p.

142. Du Plessis J., Viljoen P.E., Non-eguilibrium surface segregation of silicon in Fe-6,3 at.% Si(l 11).

143. Crank J. The Matematics of diffusion. //Oxford University Press, -1975.e

144. Lea C., Seah M.P. //Phil. Mag. -1977, -35, -213.333

145. Hofmann S., Erlewein J. A model of the kinetics and equilibria of surface segregation in the monolayer regime.// Surface Sci. -1978. -77. -№3. -p.591-592.

146. Журтов 3.M., Шебзухов A.A. Исследование поверхности сплавов методом ЭОС //Химия и технология молибдена и вольфрама. Нальчик. -1987.-С.11-19.

147. Strehlow W.H., Smith David P., Determination of the chrystallographic polarity of CdS by ion sectering. //Apll. Phys. Letters. -1968. -13. -№ 4.-p. 34-35.i

148. Волков C.C., Толстогузов А.Б. Спектроскопия обратно рассеянных ионов низкой энергии./ Обзор электронной техники. -1981. -Сер.7.-вып. 15.(820).-83с.

149. Suurmeijer Е.Р., Boers A.L. Low-energy ion reflection from metal surfaces.// Surface Sci. -1974, -v. 43, -№ 1, -p. 309-352.

150. Smith David P., Analysis of surface composition with low-energy backscattered ions.// Surface Sci.- 1971, -v. 25, -№ 1, -p.171-191.334

151. Bronckers R.P.N., de Wit A.G.J., Shadjwing, focussing end Chang-exchange effect in the angular distributions of keV Ne+ and H20+ ions scettered from Cu jl 11}.// Surface sci. -1981, -112, -p. 111-132.

152. Bronckers R.P.N., de Wit A.G.J., Reconstruchion of the oxygen-covered Cu {l 11} surface idetified with low energa Ne+ and H20+ ions scettering.//

153. Hupkens Th. M. Low energy ion scattering study of oxygen adsorption on a Cu {ill} single crystal surface. Part 1: Surface characteristics .//Nuclear1.struments and Methods in Physics Research, B9, -1985, -277-284.

154. Hupkens Th. M. Low energy ion scattering study of oxygen adsorption on a Cu {l 1lj single crystal surface. Part 2: Kinetics.//Nuclear Instruments and

155. Methods in Physics Research, B9, -1985, -285-290.

156. Van de Riet E., Smeets J. B. J., Fluit J. M.1, Niehaus A. The structure of clean and oxygen covered copper surface stadied by low energy ion scattering.// Surface Sci. -1989, -214, -111-140.

157. Narmann A., Derks H., Heiland W., Monreal R, Goldberg E., Flores F., Cristallografic effects in charge exchange processes: He scattering from Ni(110).// Surface Sci. -1989, -№ 217, -255-266.

158. Moller J., Snowdon K.J., Heiland W. Low energy ion scattering from the Au(l 10) surface.// Surface Sci. -1986, -178,- 475-482.

159. Heiland W., Taglauer E., The backscattering of low energy ions and surface structure .//Surface Sci. -1977, -№ 68, -96-107.

160. Oura K., Hanawa T. Structure of metal/silicon cubmonolaeyer interface.// Semiconductor Tehnologies. -1984,-v. 13,-197-213.

161. Green A.K., Bauer E.// J. Appl Phys. -1976, -47, -1284.

162. Oura K., Hanawa T. //Surface Sci. -1979, -82, -202.

163. Lelay G., Faurie J.P. Aes study of the very finst stages of condensation of gold films on silicon (111) surfaces.// Surface Sci. -1977 -69. -p.295-300.

164. Okada S., Oura K., Hanawa Т., Satoh.K. A LEED-AES study of thin Pd films on Si (111) and (100) substrates.// Surface Sci. 1-980. -97. -p.88-100.

165. Rubloff G.W., Ho P.S., Freeouf J.L., Lewis L.E. Chemical bonding and reactions at the Pd/Si interface.// Phys. Rev. -1981. -B23. -p. 4183-4193.

166. Heiland W., Ion Scattering stadies of surface cristallography.// Applications of surface Sci., -1982, -№ 13, -282-291.

167. Van Zoest J. M., Van Der Mei C.E., Fluit J.M., Nichaus A. Directional dependence of ion neutralization at a surface.//Surf.sci.-1985.-p.l52-153.

168. Lee Hai-Woong, George Tomas F. Analysis of experimental data for neutralization of low-energy ions at a solid surface.//Surface sci. -1986.-172.-№2.-p.211-229.

169. Saiton M., Oura K., Asano K., Shoji F., Hanawa Т., Low energy ion scattering study of adsorption and desorption processes of Pb on Si(lll) surfaces. //Surface Science. -1985, -№ 154, -394-416.

170. Chorkendorff I., Kofoed J., Onsgaard J., Spektroscopic and structural investigatins of the Yb-Al(llO), Yb-Ni(llO) and Yb-Si(lll) interfaces as a function of temperature.//Surface Sci. -1985, -№ 152/153, -749-756.

171. Graham G.W. An investigation of "Cu(100)-c(2x2)Au": LEED, AES, ISS, ARUPS and XPS results.// Surface Sci. -1987, -№ 184, -137-162.

172. Лихтман В.И., Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Физико-химическая механика металлов/М.: АН СССР, -1962.- 182 с.336

173. Корольков Д.М. Литейные свойства металлов и сплавов./ М.: Наука, -1967.-195 с.

174. Кунин Л. Л. Поверхностные явления в металлах./ М.: Металлургиздат, -1955,- 304 с."

175. ChebzoukhovA.A. Lefkaier L.K., Karmokov A.M., Bontessouna D. A bout new criteria of component activities at the interface between twoк. ■condensed phases./ Surface sci. -2000, -445, -№1, p. 65-70.

176. Williams F. L., Mason D. Binari alloy surface compositions from bulk alloy thermodinamic data.-Surf. Sci., -1974, -v. 45, -№ 2, -p. 377-408.

177. Семенченко B.K. Поверхностные явления в металлах и сплавах./ М.: ГИТТЛ,-1957.-350 с.

178. Васильев М.А., Черепин В.Т., Якубцов О.А. Зависимость энергии связи электронов поверхностных атомов от состава сплавов Fe-Cr.// Д АН СССР -1979, -246, -вып.1, -с.75-77.

179. Watanabe К., Hashiba М., Yamashina Т.А. quantitative analysis of surface segregation and in-depht profile of copper-nickel alloys.// Surf. Sci. --1976, -v.61, -№2, -p.483-490. '

180. Leygrar C., Hultquist G., Ekelund S., Eriksson J.C. Surface composition studies of the (100) and (110) faces of monocrystalline Fe0.84Cr0.i6- //Surf. Sci. -1974, -v. 46, -№1, -p.157-176.

181. Mathieu H.J., Landolt D. Quantitative Auger electron spectroscopy analysis of Ag-Pd and Ni-Pd alloys. //Surf. Sci. -1975, -v. 53, -№1, -p.228-240.337

182. Pollizzoti R.S., Burton J.J. Surface segregation in alloys: dilute binary iron/ zirconium solid solutions.//.!. Vac. Sci. Technol. -1977, -v. 14, -№1, -p.347-350.

183. Van Santen R.A., Toneman L.H., Bouwman R. Surface enrichment in Cu3Au and Au3Cu alloys. //Surf. Sci. -1975, -v.47, -№1, -p.64-76.

184. Burton J.J., Helms C.R., Pollizzoti R.S. Surface segregation in alloys: existence of ordered overlayers.of Au segregated to the Ni (111) surface.// Surf. Sci. -1976, -v.57, -№1, -p.425-430.

185. Алешин В.Г., Немошкаленко B.B., Прокопенко B.M. Изменение концентрации "летучего" компонента на поверхности сплава при температуре ниже порога испарения.//Металлофизика, -1980, -т.2. -вып.4, -с. 104-108.

186. Bouwman R., Sachtler W.M.H. Photoelectrical determination of the equilibration of metal and alloy films. //Surfase Sci. -1971, -v. 24, -№1, -p.350-352.

187. Thomas J.H., Sharma S.R. A study of the passive layer on Sn-Ni alloy.// J. Vac. Sci. Technol.-1987,-v. 14, -№5, -p. 1168-1172.

188. Beretolini J.C., Massardier J., Delichere P., Tardy В., Imelic В.,i. .

189. PtioNi9o(lll) single cristal alloy: determination of the surface composision by AES, XPS and ISS.// Surface Sci. -1982, -119, -p.95-106.

190. Kannar S., Mohazzabi P., An ion-scattering spektrometric study of cuprous sulphide.// Journal of Materials Sci. Let. -1985, -№4, -p.720-724.

191. Sato K., Kono S., Teruyama Т., Higashiyama K., Sagawa Т., Ion scattering spektroscopic stady of clean and Sn-cvered Ge(lll) surfaces.// Surface Sci. -1985, -№158, -p.644-657. :

192. Aono M., Katayama M., Nomura E., Chasse Т., Choi D., Kato M., Recent developments in low-energy ion scattering spectroscopy (ISS) for surface structural analysis.// Nuclear Instruments and Methods in Physics Research ~ 1989, -B37/38, -p.264-269.338

193. Tromp R.M., Van Loenen E.J., Ion beam cristallography of silicon surfaces, 3. Si(l 1 l)-(7x7).// Surface Sci. -1985, -№ 155, -p.441-479.

194. Aono M., Hou Y., Oshima C., Ishizawa Y., Low-Energy ion Scattering the Si(OOl) surface.// Physical review letters -1982, -v.49, -№ 8, -p.567-570.

195. Davis H.L., Noonan J.R., Rippled relaxation in the (110) surface of the ordered metallic alloy NiAl.// Physical review letters. -1985 -v.54, -№ 6, -p.566-569.

196. Brongersma H.H., Buck T.M., Low-energy ion scatteing (LEIS) for composition and structure analysis of the outer surface.// Nuclear instruments and methods. -1978, -№ 149, -p.569-575. •

197. Kumar R., Mintz M.H., Rabalais J.W., Ion survival probabilities for 3 keV Ar+ Scattering from La, Yb, and chemisorbed H2, 02, and H20 on La syrfaces.// Surface Science -1984, .-№ 147, -p. 15-3 6.

198. Orvek K.J., Helbig H.F., Czanderna A.W., Thygesen K.H., Neutralisationof helium ions backscattered from tungsten.// Surface Science -1985,-№ 159, -p.35-48.

199. Souda R., Aono M., Oshima C., Otani S., Ishizawa Y., Multiple Scatering of low-energy rare -gas ions at solid surfaces// Surface Science -1986, -№ 176,-657-668.

200. Niehus H., Comsa G., Alkali ion impact collision scattering at Pt(lll).// Surface Science -1985, -№ 152/153, -93-98.

201. Drummond I.W., Small electron and ion beams in surface analysis :ther optics, interactions and uses.// Vacuum -1981, -V 31, -№ 10-12, -579-588.

202. Tenner A.D., Saxon R.R., Gillen K.T., Harison D.E., Horn T.G.M., Kleyn A.W. Computer simulation and rainbow paterns of alkali ion scattering from metal surfaces.//Surface Sci. -1986. -№1, -p.121-150.

203. Hellig H.F., J. Vacuum Sci. Technol. -1976, -13, -368.

204. Hellig H.F., Linder M.W., Morris G.A., Steward S.A.//Surface Sci. -1982, -144,-251.339

205. Кармоков А. М., Матвеев Г. Н. Исследование поверхности кремния методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии./Физика и технология поверхности. Нальчик, -1990, -с. 92-98.

206. Матвеев Г.Н., Кармоков A.M., Тешев Р.Ш. ИсследованиеIповерхности материалов методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии.// Тез. 6 Всесоюз. Семинара "Вторичная ионная и ионн- фотонная эмиссия", Харьков, -1991, -с. 255-258.

207. Куршев М.О., Кармоков A.M. Исследование поверхности твердого раствора Cu-Ge (111) методом спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии.// Тез. 3 Всеросийской научной конференции студентов-физиков, Екатеринбург, -1995, -с. 111.

208. Беждугов A.M., Дышеков М.Б., Кармоков A.M. Исследование методом спектроскопии обратно рассеянных имонов низкой энергийIструктуры поверхности монокристалла Cu-+-6aT.%Ge(lll).// Вестник КБГУ, сер. физические науки, Нальчик, -1997, -с. 9-12.

209. Davis Н. L., Noonon J. R. Atomic rippling of a metallicordered alloy surface-NiAl(l 10) //J. Vac. and Technol. 1985, A3, Pt 2: Proc. 31 Nat. Symp. Amer. Vac. Sol., Reno, Nev., 4-7 Dec. -1984, -p. 1507-1510.

210. Mfrchut L., Buck Т. M., Mc Mfchon C. J., Wheatley G. H., Augustynik W. M. //Surface Science -1987, -p. 252-262.

211. Whetley G. H., Calatteing C. W. UNV sistems for surface studies be ion scattering.// Rev. Su. Instrum. -1973. -44. -№6 . -p. 744-747.

212. Niehys H., Bauer E. Quantitative aspects of ion scattering spectroscopy (ISS). // Rev. Sei. Instrum. -1975. -№9. -46. -p. 222-333.

213. Аристархова А. А., Волков С. С., Гутенко В.Т., Дорожкин Н.В., Мишурова Е.А. Влияние изотопного состава на элементный и количественный анализ поверхности методом ионного рассеяния. //Поверхность.-1991. -%5 -с. 133-138.340

214. Аристархова А. А., Волков С. С., Исаев Т. Н., Машкова Т. М.,1. •

215. Тимашев М. Ю. Установка для исследования поверхности и эммисионных свойств пленочных эмитеров.// Электронная промышленность —1987, -№5, -с. 47-49.

216. Примаченко В. Е., Снитко О. В. Физика легированной металлами поверхности полупроводников. Киев: Наукова думка, -1988, -232 с.

217. Фистуль В.И. Распад пересыщенных полупроводниковых твердых растворов. М.: Металлургия, -1987, -240 с.

218. Алябин Н.А., Логинова Р.Г., Овсянников М.И., Шамов С.А. Испарение фосфора и бора из кремния в вакууме. № 354-77. Горький, -1976.-10 с.

219. Кожухов А.В., Кантор Б.З., Сидоров Ю.Г., Стенин С.И. // Поверхность -1990, -№ 9, -с. 30.

220. Кожухов А.В., Кантор Б.З., Стенин С.И. и др. Испарение и сегрегация галлий при нагреве легированного кремния в вакууме. // Поверхность -1989, -№ 3, -с. 160-162.

221. Люев В.К., Кармоков A.M., Шебзухов А.А. Поверхностная сегрегация фосфора, сурьмы и мышьяка в бинарных твердых растворах на основе кремния.// Коллоидный журнал -1996, -58, -№ 4, -с. 503-508.у ■

222. Анализ поверхности методами оже- рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. /Под ред. Брига Д. Сиха М.П. М.: Мир, -1987, -с. 598.

223. Hall Н.М., Morabito I.M. // Surf. Sci., -1979, -v. 83, -p.391.

224. Shimizu R., Iohumura S. Quantitative Analysis by Anger Elektron Spektroscopy.// Toyata Foundation Research Report 1-006 № 76-0175, Osaka, P.-1981.

225. Ichimura S., Shimizu R. Backscattering correction for guantitative Auger analysis. // Surf. Sci. -1981. v.112. -N3. -p.386-408.341

226. Handbook of Auger Electron Spectroscopy. Eds. Davis L.E., Mac Donald N.C., Palmberg P.W., Rioch G.E., WeberRE. Minnesota: Phys. Electron. Indust. - 1976. - 252 p.

227. Ferrante J. An auger elektron spektroscopy and LEED study of equlibrium surface segregation in copper-aluminum alloys.//Acta Metallurgies -1971. -v. 19. №8. -p.743-748.

228. Ковалев В.П. Вторичные электроны. M.: Энергоатомиздат. -1987.-177с.

229. Люев В.К. Исследование поверхностной сегрегации фосфора и сурьмы в кремнии методами оже-электронной спектроскопии и дифракции медленных электронов: //; Физика и технология поверхности.- Нальчик.- 1990.- с. 134-138.

230. Люев В.К., Шебзухов А.А., Кармоков A.M. Сегрегация легирующих примесей на поверхности элементарных полупроводников (Si, Ge). // Тезисы докладов VI межотраслевого семинара " Радиационные процессы в электронике". Москва. -1994. с.51.

231. Кузнецов B.C., Сандомирский В.В. //Кинетика и катализ. -1962. -т.З, -с. 742.

232. Волькенштейн Ф.Ф. Физика-химия поверхности полупроводников. М.: Наука, -1973, -400 с.

233. Люев В. К., Кармоков А. М., Шебзухов А.А. Поверхностная сегрегация легирующей примеси элемента донорного типа в342монокристаллах кремния и германия. // Журнал физической химии. -1998. -том 72.-N6.- с. 1111 1115.

234. Белоусов В. Н., Кочина Э. А., Иванова Т. В.//Изв. АН СССР. Неорганические материалы. -1980, -т. 16, -N4, -с. 586.

235. Задумкин С. Н., Карашаев А. А.// Ученые записки, Нальчик, -1962,с.243-244.

236. Задумкин С. Н., Темроков А. И. //Изв. вузов, физика, -1968, -9

237. Найдич Ю. В., Перевертайло В. М., Неводник Г. М. В кн.: Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов и твердых тел, Киев, Наукова думка, -1972, -с. 61.

238. Задумкин С. Н. В кн.: Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых тел, Кабардино-Балкарское книжное издательство, Нальчик, -1965, -с. 26.

239. Weisz Р.В. /П. Chem. Phys. -1953. -V. 21. -P. 1531.

240. Овсюк В. Н. Электронные процессы в полупроводниках с областями пространственного заряда. Новосибирск, Наука, -1984, -264 с.

241. Курносов А. И., Юдин В. В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М., Высшая школа, 1986,368 с.

242. Tabe М., Nakamura М. Segregation and desorption kinetics for evaporation of arsenic from silicon. // J. Appl. Phys. -1979. -V. 50. -№ 8. -P. 5292-5295.

243. Gilman I.I. Terraces on etchpits.// J. Appl. Phys. 1960. - 31 (2). - p.2208.

244. ВасильевМ.А., Ченакин С.П., Черепин B.T. Особенности вторичной ионно- ионной эмиссии границы разделаразнородных металлов.//Изв. АН СССР. Сер. физ. -1976, -40, -№ 12, -с. 2571-2574.

245. Prudon G., Gantier В., Dupua J.C., Dubois С., Bonneau М. Delmas J., Valard J.P., Bremond G., Brenier R. Quantification of germanium and boron343in heterostructures Si/SibxGex/Si by SIMS//Thin Solid Films.- 1977.-294, №l-2.-p.54-58.у •

246. Chi P.H., Simons D.S., Wickenden A.E., Koleske D.D. Pepeotabilety of Si concentration measuremments in Si-doped GaN films.//J. Vac. Sci. and Tehnol. A.- 1997.-15. №5.-p.2565-2568.

247. Альтудов Ю.К., Быковский А., Неволин H. Малогабаритная установка для прямого легирования с лазерным источником.// ЖТФ, -1980, -40,-1,-с. 173-179.

248. Шухостанов А.К., Шауцуков А.Г., Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов О.А. Исследование профилей распределения примесей в р+-р- слоях двухпролетных лавинно- пролетных диодов методом ВИМС.//1. У •

249. Электронная техника. Сер. 2,полупроводниковые приборы, -1989, -в. 2, -с. 57-60.

250. Шауцуков А.Г., Дружинин А.В., Шухостанов Б.К., Аталиков С.Ч. Автоматизированное проектирование многократной имплантации для создания Р-областей двухпролетной ЛПД. //Электронная промышленность.- М., ЦНИИ.- 1990.- в.2.- с.26-27

251. Кармоков A.M., Молоканов О.А., Панчёнко В.А., Альтудова Ю.К. Исследование методом ВИМС влияния ионной имплантации на степень загрязнения кремниевых пластин.// Тез. 1 подотраслевой конф.у ■

252. Молодых специалистов. Нальчик, -1985, -с.76.

253. Шауцуков А.Г., Журтов З.М., Кармоков A.M., Шухостанов А.К. Оже анализ концентрационных профилей имплантированных слоев кремния.// Тез. 1 подотраслевой конф. Молодых специалистов. Нальчик,-1985,-с.71.

254. Панченко В.А., Нейман Г.В., Журтов З.М., Кармоков А.М, Профили концентрационного распределения элементов в кремнии, легированном на ЛПУ и Везувий 1.// Тез. 1 подотраслевой конф. Молодых специалистов. Нальчик, -1985, -с.96.344 .

255. Кармоков A.M., Молоканов О.А., Панченко В.А., Шухостанов А.К. Влияние химической обработки на распределение элементов в кремниевых пластинах дегированных ; алюминием.// Тез. 1 подотраслевой конф. Молодых специалистов. Нальчик, -1985, -с. 118.

256. Шухостанов А.К., Шауцуков А.Г., Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов О.А., Шебзухов А.А. Исследование распределения бора и атомов отдачи алюминия, одновременно имплантированных в кремний.// Сб. Физика-химия межфазных явлений. Нальчик, -1986, -с.57.

257. Nauberger М. Oup if semiconducting materials. Handbook of electronic materials, v. 5, New-York, -1971.

258. Fuller C.S., Ditrenberge J.A. // J. Appl:. Pfis.^ -1956.-27,- 544.

259. Oechsner H. Analysis of thin film interfaces.// Proc. 9. Int. Vac. Cong, and 5. Int. Conf., 30, -1983, -316-323.

260. Krimmel E., Pilederer H. Implantation profiles modified by sputtering.// lRadiat. Eff., -1973, -vol. 19, -p. 83-85.

261. Заводинский В. Г., Куянов И. А. Влияние примеси в приграничном слое кремния на величину барьера Шоттки в эпитаксиальной системе Al/n-Si.// Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -1996, -№ 11, -с. 51-55.

262. Horiuchi Masatada, Yamaguchi Ken. SOLID: high-voltage, high-gain 300 nm channel-length MOSFETs-1. Simulation.// Solid-State Elektron. -1985. -28, -№ 5, -465-472.

263. Васильев C.B., Герасименко H.H. Поведение примеси в процессе формирования силицидов металлов. // Поверхность.- 1986.-№7.- с.57-62

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

265. Кожокова Ф.М., Кармоков A.M. Перераспределение ионов бора и фосфора на границе металл- кремний.// Тез. докл. и сообщен, республиканской конференции молодых ученных. -1988, -с.23.345

266. Kogokova F.M., Karmokov A.M., Matveev G.N. The diagnostic of semiconductor structures by ion beams.// The 4- th All-Union Conference on Interection of Radiation with Solids. Moscow. -1990, -p.20.

267. Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов O.A.,Исследование сегрегации легирующих примесей на межфазной границе кремний-металл.// Поверхность. Физика, химия, .механика. -1996, -№ 2, -с. 81-84.

268. Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и диэлектриков. М. Металлургие. -1986, -574 с.

269. Кажокова Ф.М., Кармоков A.M. -Исследование сегрегации легирующей примеси на межфазных границах кремний- силицид-металл.// Тез. 6 Всесоюз. семинара "Вторичная ионная и ионн-фотонная эмиссия", Харьков, -1991, -с. 148-149.

270. Кармоков A.M., Кожокова Ф.М., Молоканов О.А., Влияние процесса силицидообразования и перераспределения примеси бора в системах Ni-Si и Ti-Si.// Поверхность. Физика, химия, механика. -1995, -№ 2, -с. 41-44.

271. Кармоков А.М., Молоканов О.А., Кожокова Ф.М. Способ измерения толщины интерметаллического слоя. Патент № 1777667 от 9.07.90 зарегистр. 22.07.92.

272. Tsai M.Y., Chao Н.Н., Ephrath L.M., Crowder B.L., Cramer A., Bennett R.S., Lucehese C.A., Wordeman M.R.// J. Electrochem. Soc., -1981, -128, -2207.

273. Pan P., Hsieh N., Gorpel H.J., Slusser G.J.// J. Appl. Phys., -1982, -53.3059.1

274. Ostling M., Petersson C.S., Norstrom H., Runove., Buchta R., Wiklund P. The Behavior of Arsenic in TiSi2-// Polyside Layers, ESSDERC, Sept. 1982, Munchen, W.Germany.

275. Фельдман Э. П., Юрченко' В.Н. Кинетика сегрегации примесей на поверхностях раздела в твердых телах.// Поверхность, -1990. -№12, -138.у ■

276. Саратовкин Д.Д., Тихоновский М.А. Образование жидкой фазы в месте контакта двух кристаллов, составляющих эвтектическую пару.// ДАН СССР, -1941, -33, -№ 4, -с.1303-1309.

277. Савинцев П.А. Некоторые свойства эвтектических сплавов и молекулярная концентрация.//Известия-ТПИ -1958, -95, -с.146-151

278. Вигдорович В.Н. Совершенствование зонной перекристаллизации, Металлургия, М.-1974,-200 с:

279. Вигдорович В.Н.Исследование условий получения синтетических магниточувствительных электросопротивлений из эвтектическихv. •сплавов, ДАН СССР, -1969, -186, -№ 4, -с.842-845,

280. Джексон К.А. Механизм роста кристаллов. Жидкие кристаллы и их затвердевание, М., Мепталлургиздат, -1962, -с.200-215.

281. Джексон К.А. Основные представления о росте кристаллов. Проблемы роста кристаллов М.: Мир, -1-968, -с. 13-25.

282. Ренольдс Д. Рост кристаллов. Физика и химия твердого состояния органических соединений. М.:', Мир, -1967, -с.191-230.

283. Филоненко В.А. Кристаллизация двойных эвтектик.// ЖФХ -1970, -44, -№ 8, -с.2071-2075.

284. Филоненко В.А. О фазовой ориентации в композиционных материалах.// ФММ -1970, -29, -№ 3, -641-644.

285. Сомов А.И., Тихоновский М.А. Эвтектические композиции, М., Металлургия,-1975,-308

286. Кармоков A.M. Контактное плавление в эвтектических композициях и сложных системах ДК ФМН, Нальчик, -1978.347

287. Нилова Н.Н., Бартенев Г.М., Борисов В.Т., Матвеев Ю.Е. Исследование контактного плавления в системе галлий-цинк.// ДАН СССР -1968, -180, -№ 2, -с.394-397.

288. Савинцев П.А., Кармоков A.M., Гетажеев К.А. Влияние тангенциальной диффузии в жидкости на кинетику перемещение межфазной границы при контактном плавлении.// Физическая химия границ раздела контактирующих фаз, Киев, Наукова думка, -1976, -с.176-180.

289. Гетажеев К.А., Кармоков A.M., Борисов В.Т., Савинцев П.А. Кинетика контактного плавления направленно кристаллизованой эвтектики.// Изв. АН СССР, Металлы, -1977, -№1, -173-180.

290. Мирошниченко И.С. Образование метастабильных фаз при затвердевании быстроохлаждаемых расплавов.// "Рост кристаллов" , Ереван, -1975, -XI, -337-348.

291. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкости, Л., "Наука",-1975, -592.

292. Палатник Л.С., Косевич В,М., Антонов В.А. К вопросу образования метастабильных модификаций в конденсированных пленках.// ЖФХ, -1966, -40, -10, -2458-2463.348

293. Iosiaki Т., Nobuo A. Behaviors of Eutektik Crystals below Their Eutektik Points.//Japonesse Jornal of Applied Physiks. -1968, -9, -1005-1011.

294. Iosiaki Т., Nobuo A. Behaviors of Eutektik Crystals below Their Eutektik Points (II). //Japonesse, Journal of Applied Physics. -1971, -10, -9, -11561162.

295. Nobuo A., On Dond itic Structures Caused by Contact between Iron and Silicon belqw Their Eutectic Temperatures.// Japones Jurnal of Appl. Phys1974,-13, -3, -p.534-538.

296. Хайрулаев M.P. Контактное плавление в бинарных системах с химическим взаимодействием компонентов. ДК ФМН, Махачкала,1975.

297. Шебзухов А.А. О природе и некоторых закономерностях контактного плавления. ДК ФМН -1970.

298. Шебзухов А.А., Савинцев П.А. Контактное плавление кристаллов. Деп. 2330-70, ВИНИТИ,-1971.

299. Жданов В.В., Савицкий А.П. Влияние легирования на скорость движения межфазной границы при контактном плавлении металлов.// Тез. докл. 7 Всесоюзной конференции "Поверхностные явления в расплавах", Тбилиси, -1974, -с.91.

300. Задумкин С.Н., Понежев М.Х., Белоусов В.Н. Уравнение изотермы поверхностного натяжения бинарного раствора.//ЖФХ -1971, -7, -1, -с.134-140.

301. Алдушин А.П., Некрасов Е.А., Максимов Ю.М. Влияние тепловыделения на кинетику роста слоя продукта при реакционной диффузии.// Изв. АН СССР, Металлы -1977,-№2, -с.121-125.

302. Кармоков A.M., Кириллов В.М. Исследование контактного плавления в металлических си системах с химическим взаимодействием. //Изв. ВУЗов, Физика, 1976.-1. -с. 94-97.349 .

303. Савинцев П.А., Кармоков A.M., Кириллов В.М. Образование жидкой фазы в контакте при температуре ниже эвтектической.//Адгезия металлов и сплавов. Киев, Наукова думка.-1977.-с.70-73.

304. Кармоков A.M., Кириллов В.М. Об Определении адгезионной прочности паянных соединений.// Тез. Докл. 13 республ. конференц.,Нальчик, -1986, -с.17-18.

305. Кармоков A.M., Шебзухов А.А. Контактное плавление кристаллов.// Тез. Докл. 13 республ. конференц.,Нальчик, -1986,-с.23-24.

306. Григорьев Ю.В., Шантурин Л.П. ЧЬтырехэлектродная электронная пушка сечением 10x80 см в атмосферу.// Приборы и техника эксперимента. -1979, №4, 194-196.

307. Кармоков А.М., Журтов З.М., Кириллов В.М. К вопросу соединения алюминиевой фольги с компактной медью.// Физика межфазных явлений, Нальчик, -1981, -С123-126.

308. Эйчис А.П., Темнина Б.Я. //Технология поверхностной обработки алюминия и его сплавов. Киев, "Машгиз", -1963, -с.137-148.

309. Иващенко Ю. Н., Еременко В.Н., Богатыренко Б.Б. //Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. Киев, издво АН УССР, -1963, -с.391-417.1

310. Хантадзе Д.В., Оникошвили Э.Г.,Тавадзе Ф.Н. Некоторые приложения теории капиллярности при физико-химическом исследовании сплавов. Тбилиси, "Мецниерефа", -1971, -134с.

311. Кармоков A.M., Сергеев И.Н., Молоканов О.А., Шериев В.Х. Контактно-реактивная пайка керамики с металлами без применения серебра.// Тез. 12 Республик. Конференции по проблем, сроит, и машиностроения. Нальчик, -1985, -с.59—60.

312. Кармоков A.M., Кириллов В.М., Гришутин Г.С., Шебзухов А.А. Исследование межфазных взаимодействии на границе ультрафарфора350

313. УФ-46 с некоторыми металлическими сплавами применительно к условиям пайки.// Тез. Пайка в машиностроении. Омск, -1980, -с. 63.

314. Кармоков A.M., Сергеев И.Н., Мрлоканова О.А., Шериев В.Х. Способ соединения корунднвой керамики с титаном. Авт. свид. № 1606502 от 15.07.90. •

315. Талант М. Б., Гогичаев В. А. Об одной из причин появления паразитной проводимости между электродами в ЭВП.// Электрон, техника. Сер. Электрон СВЧ -1980, -вып.9, -с. 52-53.

316. Батыгин В.Н., Метелкин И-.И. и др. Вакуумноплотная керамика и ее спаи с металлами./ -М.: Энергия. -1973. С. 31.

317. Пантелеев В.В., Митягин А.Ю. и др.// Микроэлектроника, Москва, -1977 г. С136-143.

318. Кузьминов Ю.С., Ниобат и танталат лития /материалы для нелинейной оптики/, Наука, Москва, -1975, -170 с.

319. Шауцуков А.Г., Журтов З.М., Кармоков А,М., Шухостанов А.К. Оже-анализ концентрационных профилей имплантированных слоев кремния.// Тез. 1 подотраслевой конф. Молодых специалистов. Нальчик,-1985,-с. 23.351

320. Кармоков A.M., Молоканов О.А., Панченко В.А., Альтудов Ю.К. Исследование методом ВИМС влияние ионной имплантации на степень загрячзнения кремниевых пластин.// Тез. 1 подотраслевой конф. Молодых специалистов. Нальчик, -1985, -с. 47.

321. Scah P.M., Woodruff D.P. The temperature dependence of the energy of LEED intensity peaks and its effect on the surface Debye temperature.// Phys. Lett. A. 1969. -130. -№4. -p. 263-264.

322. Janssen A.P., Schoonmaker R.C. Comparative study of single cristal magnesium oxide and oxidised magnesium by Auger electron spectroscopy. 41-47.// Surf. Sci. -1975. -47. -p.41-47.

323. Tabor D., Wilson J.M., J.J. Bastow. Surface Debye-Waller factors for Cr (111) and Mo (100).// Surf. Sci. -1978-26. -p. 471-489.

324. Галаев A.A., Пархоменко Ю.Н. Исследование атомной структуры поверхности полупроводниковых кристаллов методом дифракции медленных электронов.// Поверхностные явления в полупроводниках. М.: Металлургия, -1976, -с. 92-106.

325. Шебзухов А.А., Журтов З.М., Кармоков A.M. Способ определения температурного коэффициента свободной поверхностной энергии. Авт. свид. № 1323930, 1987.

326. Ахметов А.Н.,Гаев Д.С., Барашев Н;Н., Кармоков A.M., Шухостанов *

327. А.К. Исследование кинетики межфазных взаимодействии в »fмногослойных системах металлизации.// Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов. Махачкала. -1990, -с.42.1