Взаимная диффузия в GexSi1-x/Si гетероструктурах, выращенных методом МЛЭ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Кеслер Валерий Геннадьевич

ВЗАИМНАЯ ДИФФУЗИЯ В Оех81,.х / ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ, ВЫРАЩЕННЫХ

МЕТОДОМ МЛЭ.

Специальность 01.04.10 (Физика полупроводников)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Новосибирск - 2005

Работа выполнена в Институте физики полупроводников СО РАН

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук профессор, член-корреспондент РАН Неизвесгный Игорь Георгиевич

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Бухтияров Валерий Иванович; кандидат физико-математических наук Никифоров Александр Иванович

Ведущая организация-

Институт неорганической химии им. А В Николаева СО РАН (г. Новосибирск)

Защита состой гея " 30_" июня 2005 г в 10:00 на заседании диссертационного совета К 003.037.01 при Институте физики полупроводников СО РАН по адресу. 630090, г. Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики полупроводников СО РАН

Автореферат разослан -23- мая 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Кандидат физико-матсматических наук, доцент

С.И.Чикичев

'SfJLi

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Кремний-германиевые гетероструктуры, выращиваемые методом МЛЭ, играют в настоящее время важную роль в микроэлектронике Это, в первую очередь, связано с возможностью контролируемого управления шириной запрещённой зоны выращиваемых слоёв либо относительной концентрацией германия, либо упругими напряжениями В дополнение к этому сходство структурных и химических свойств германия и кремния значительно облегчает эпитаксиальный рост на кремниевых подложках и позволяет использовать для изготовления приборов стандартные кремниевые технологии Более того, ожидаемое осуществление возможности изготовления альтернативных подложек OexS¡i „ 'Si с малым количеством дефектов для последующего синтеза эпитаксиальных слоев прямозонного полупроводникового материала GaAs позволит совместить достижения приборной технологии Л3В5 с кремниевой технологией В последнее время открываются также совершенно новые области применения германий-кремниевых гетеросистсм в полупроводниковой электронике, связанные с возможностью создания з матрице кремния нанокристаллов из германия с использованием явления самоорганизации при эпитаксии германия и твердых растворов GexSi¡.x на кремнии.

Для большинства приборных приложений германий-кремниевых гетерострукгур огромное значение имеет строение Ge/Si гетсрограниц, поскольку оно определяет характеристики электронных и оптоэлектроппых приборов Термические воздействия, которые неизбежно присутствуют в процессе изготовления приборов, могут приводить как к изменению микроструктуры границы, так и к взаимной диффузии атомов на 1ранице раздела слоев и, как следствие к деградации приборов Термические эффекты становятся ещё более важными при изготовлении приборов с малыми геометрическими размерами, поскольку могут приводить к значительному изменению формы потенциального рельефа гетерослоёв, определяемого распределением концентрации компонентов, а следовательно, и к значительному изменению энергетического спектра носителей заряда.

Поскольку параметры решётки Ge и Si отличаются на 4 2%, возникающие при этом упругие напряжения на границе и внутри эпитаксиальных слоев Moiyr оказывать

значительное влияние на процессы взаимной диффузии, особенно на начальных стадиях Кроме того, диффузионные свойства кремний-германиевых гетеросфуктур, полученных методом молекулярно-лучевой энигаксии (МЛЭ) в неравновесных условиях при температурах ниже гемперагуры плавления германия, могут значительно отличаться от соответствующих свойств твёрдых растворов, полученных из расплавов

Большая часть известных из литературы исследований кремний-германиевых гстерострукт ур. выращенных методом МЛЭ, посвящена изучению релаксации упругих напряжений по механизмам образования дислокаций и развития рельефа на поверхности и границах раздела. Исследованию же взаимной диффузии }делялось значительно меньше внимания, несмотря на то, что она также может приводи 1ь к релаксации упругих напряжений Опубликованные экспериментальные данные имеют, как правило, разрошенный характер. Разброс даппых но измерениям энерши активации диффузии в напряжённых германий-кремниевых гетероструктурах составляет от 0 5 эВ до 4.6 эВ, а обсуждение возможных механизмов, приводящих к такому сильному изменению параметров диффузии в экспериментальных работах проводится лишь качественно.

Отсутствие до последнего времени систематизированных исследований взаимной диффузии в напряжённых неоднородных полупроводниковых структурах было связано главным образом с использованием экспериментальных методов, обладающих недостаточным разрешением для точного определения распределения состава в диффузионном слое и/или дающих поэтому исключительно качественные и косвенные результаты Кроме того, эти экспериментальные методы не способны разделить влияние явления перемешивания от влияния упругих напряжений.

Таким образом, получение новых точных знаний о закономерностях и параметрах диффузии в напряжённых германий-кремниевых гетероструктурах является актуальной проблемой как с практической точки зрения - при изгоювлении устройств современной микроэлектроники и особенно при создании низкорамерных структур, так и научной точки зрения, поскольку эта система может рассматриваться как модельная для развития теории полупроводников.

Цель настоящей работы состояла в исследовании особенностей начальных стадий диффузии в германий-кремниевых напряженных гетероструктурах, выращенных методом МЛЭ.

Поскольку для проведения исследований необходимо использование адекватных •экспериментальных и расчётных методов для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) Разработка и тестирование методики количественного анализа профилей концентрации для нанометроного и субнанометрового диапазона толщины гетерослоёв, основанной на экспериментальном и теоретическом исследовании свойств функции разрешения, а также природы сигналов в методе ЭОС.

2) Разработка методики определения параметров диффузии из экспериментально измеренных диффузионных профилей концентрации.

3) Получение экспериментальных профилей концентрации для ряда кремний-германиевых гетероструктур. выращенпых методом МЛЭ, и проведение количественного анализа полученных экспериментальных результатов с испочьзованием разработанных методик.

4) Поиск путей дальней ше] о совершенствования метода послойного анализа Изучение возможности использования спектроскопии упруго отраженных электронов для целей количественного послойного анализа кремний-гермапиевых Iетероструктур. Сравнение предла! аемого метода с традиционно используемым методом ЭОС.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

1) Исследованы особенности распределения компонентов в в^Ое^ь*^ гетероструктурах, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на низкотемпературном буферном слое кремния (Тросгг ~ 350°С - 400°С). В диапазоне 1емпсратур отжигов 700° С - 550° С обнаружены: концентрационная зависимость коэффициента взаимной диффузии в виде О^Оп + О; ■ (Хс,,-)3 и изменение энергии активации процесса диффузии, определяемой как угол наклона касательной к кривой 1л О (1/кТ). от 1.6 эВ до 2.2 эВ.

2) Исследованы начальные стадии взаимвой диффузии в структурах с тонкими слоями германия (-1.4 нм), зарощенными в кремнии Получены температурные зависимости коэффициентов диффузии при отжигах в диапазоне 600°С - 700°С. Обнаружена зависимость коэффициента диффузии от концентрации в виде О Ф« 4 О] (Хс^). Оценка энергии активации диффузии составила - 0 6 эВ. Высказано

предположение что наблюдаемая -зависимость коэффициента взаимной диффузии определяется наличием упругих напряжений в исследуемых гегероструктурах

3) Установлено, что взаимная диффузия в исследованных гетероструктурах представляет собой комбинацию вкладов от нескольких механизмов диффузии, сличающихся энергией активации. Температурная зависимость полученных коэффициентов диффузии описывается суммой двух экспоненциальных функций 11ри

Хое^О-. 0=1.м0~3 + 1(Г,4-ехр-Компонент,

с более высокой энергией активации относится к диффузии но каналу равновесных дефектов (вакансии) Компонен га, характеризуемая более низкой энергией активации, определяется комбинацией вкладов от диффузии, сгимулированнои упругими деформациями, и от диффузии по каналу неравновесных дефектов. В процессе диффузии происходит уменьшение величины упругих напряжений и аннигиляция неравновесных дефектов Таким образом, данные механизмы диффузии проявляются на ранних стадиях диффузии, а на последующих стадиях их вклад уменьшается

4) Разработана методика количественного анализа профилей концентрации в методе послойной ЭОС, основанная на учёте функции разрешения но глубине. Реализованы два подхода к восстановлению истинного профиля концентрации, основанные на использовании процедуры прямой свертки и на использовании магема/ического метода максимума правдоподобия, соответственно. Выполнена апробация разработанных методов на примере исследования многослойных германий-кремниевых гстеросгруктур и проведено независимое исследование с использованием метода ПЭМ, подтверждающее эффективность предложенных методов.

5) Разработан метод количественного послойного анализа, основанный на спектроскопии упруго отражённых электронов. Данный метод применим для исследования профилей концентрации в бинарных системах. При одинаковых условиях ионного распыления и кинетической энергии сигнальных электронов (1 юВ) разрешение разработанною метода (Р\УНМ) составляет 2 1 нм, что в 1.5 раза превосходит разрешение традиционно используемою метода послойной ЭОС Поскольку интенсивность сигнала упруго отражённых электронов более чем в 100 раз превосходи; сигнал Оже-элсктроиов, данный метод обеспечивает более высокое отношение сигнал/шум, что позволяет в несколько раз увеличивать скорость послойного анализа.

Практическая значимость работы.

Полученные в работе экспериментальные результаты исследования германий-кремниевых гетероструктур представляют практический интерес для современной технологии микроэлектроники и, в особенности, для создания низкоразмерных структур, электрофизические и опгические свойства которых в значительной степени определяются распределением элементного состава по глубине структур и особенно вблизи и на границе раздела слоев. Установленная неизвестная ранее зависимость коэффициента взаимной диффузии от относительной концентрации германия и измеренные параметры взаимной диффузии в SiGe ieiepocTpyKTypax, выращенных методом МЛЭ, могут быть использованы для оптимизации условий росга гетероструктур и технологических режимов при изготовлении приборов на их основе

Разработанные методы количественною анализа данных послойной Оже-спектроскопии и моделирования процесса диффузии могут применяться для исследования гетероструктур со сверхтонкими счоями, широко используемыми в современной полупроводниковой технологии.

На защиту выносятся следующие полученные результаты:

1) Разработанная методика количественного анализа профилей концентрации в мноюслойных сфуктурах Si/Ge с тонкими зарощепными слоями германия (~1нм), основанная на учёте функции разрешения по глубине в методе послойной Оже-снектросконии. Разработанный метод может быть использован для исследования начальных стадий диффузии, когда длины диффузии составляют доли и единицы наномефов.

2) Результаты экспериментальных исследований распределения компонентов по глубине кремний-германиевых гетероструюур Si/GexSii ц/Si (х-0 3), выращенных методом МЛО на низкотемпературном буферном слое кремния (Тр()Ста ~ 350°С - 400°С), и установленные особенности диффузии в диапазоне температур отжига 700°С - 950°С:

- обнаружена кубическая зависимость коэффициента взаимной диффузии от относительной концентрации германия;

- получена температурная зависимость коэффициента взаимной диффузии.

3) Результаты экспериментального исследования начальных стадий диффузии в кремний-германиевых гетероструктурах вШе/в!, выращенных методом МЛО при температуре 300°С:

- обнаружена линейная зависимость коэффициента взаимной диффузии от относительной концентрации германия;

- получена температурная зависимость коэффициента взаимной диффузии в диапазоне температур о гжига 600°С - 700°С.

4) Метод количественного послойного анализа кремний-германиевых гетероструктур, основанный на использовании спектроскопии упруго отражённых электронов. Изменение разрешения по глубине в разработанном методе осуществляется аппаратным способом, путём изменения кинетической энергии электронов зондирующего пучка.

Личный вклад соискателя заключался в постановке и проведении экспериментов по исследованию методами ЭОС и РФЭС активном учас гии в разработке и реализации методов количественного анализа полученных экспериментальных результатов, анализе выявленных особенностей взаимной диффузии в исследованных германий-кремниевых гетероструктурах

Апробация работы. Осповные результаты исследований по диссертационной работе докладывались и обсуждались на Европейских и международных конференциях но анализу поверхности и ¡раниц раздела в том числе- ЕОА81А'99 С Севилла. Испания, 1999 г. ), ЕСА81А'01 ( Авиньон, Франция, 2001 г ), Р.СА$!Л'03 ( Берлин, Германия, 2003 г. ). Международный симпозиум по практическому анализу поверхностей "РЯА'0'1" ( Нара. Япония, 2001 г.), Осенняя школа "Диффузия и реакции на границах раздела твёрдых тел" (Халле, Германия, 2001 г), 12-я международная конференция по тонким плёнкам "'1СТР-12" ( Братислава, Словакия, 2002 г.), а 1акже на научных семинарах Института физики полупроводников СО РАН Часть работ выполнена в рамках международного сотрудничества с учёными Германии. Результаты исследований опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных физических журналах.

Достоверность полученных результатов и выводов определяется тем, что исстедования проводились на широком наборе образцов, с использованием современною аналитического оборудования и современных методов исследования,

характеризуемых высокой точностью и воспроизводимостью результатов. Для дополнительного контроля и анализа структуры исследованных образцов использовались независимые экспериментальные методы (Г1ЭМ, АСМ, рентгеновская дифракция).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 11 публикациях, список которых приведён в конце автореферата

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов по диссертации, заключения и списка литературы. В конце каждой главы приводятся выводы по главе. Диссертационная работа содержит 156 страниц текста, 36 рисунков, 5 таблиц и список литературы из 201 наименования

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулирована цель работы и поставлены основные задачи, охарактеризована научная новизна и практическая ценность полученных результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава является обзорной В ней представлен обзор литературных данных по вопросу взаимной диффузии в германий-кремниевых системах Приведены известные к моменту начала работы количественные параметры взаимной диффузии, рассмотрены и обсуждены экспериментальные методы исспедования диффузии Анализ литературных данных позволяет сделать заключение, что состояние исследований в области исследования взаимной диффузии в германий-кремниевых гетероструктурах, выращиваемых методом МЛЭ, можно охарактеризовать как в значительной степени разрозненный и противоречивый набор экспериментальных данных Отмечается, что на настоящий момент отсутствует устоявшееся понимание механизмов, приводящих к наблюдавшемуся в отдельных работах явлению ускорения взаимной диффузии.

Обсуждаются возможные причины наблюдаемого разброса данных, связанные с особенностями структуры исследуемых тонких плёнок Gc/Si, полученных методом МЛЭ, возможным различием характера взаимной диффузии на различных стадиях процесса, точностью и разрешением использованных для исследований экспериментальных методов Делается заключение, что наиболее подходящим для

исследования диффузионных профилей концентрации является метод Оже-электронной спектроскопии (ОЭС), характеризуемый малой глубиной выхода сигнальных электронов ( 0.5 -3 нм ), высокой пороговой чувствительностью (до 10"2 ат%), способностью обнаружения практически всех элементов таблицы Менделеева, достаточно слабой зависимостью от матричных эффектов и возможностью получения профилей концентрации по глубине образцов.

Во второй главе рассматриваются методические вопросы, связанные с получением и количественным анализом экспериментальных данных в методе послойной ЭОС, а также с определением параметров взаимной диффузии. Приводятся экспериментальные результаты, демонстрирующие возможности разработанных методов.

В начале гпавы рассмотрены физические принципы метода Оже-спектроскопии. Описаны экспериментальная установка, методика обработки электронных спектров для получения информации об элементном составе исследуемых обращоя и меюды количественного анализа Особое внимание уделяется рассмотрению особенностей количественного анализа в методе послойной ЭОС. Эти особенности связаны с тем, чю регистрируемый в данном случае Ожс-сигнал несёт в себе одновременно информацию об элементном составе как изменённого слоя поверхности (нар>шенного бомбардировкой - атомное перемешивание в каскадах столкновения), так и лежащего ниже ненарушенного слоя образца Кроме гого, на результаты послойного анализа существенным образом влияет глубина выхода сигнальных электронов и величина рельефа поверхности. В совокупности указанные эффекты приводят к усреднению информации по глубине анализа, а измеренное распределение всегда является в т ой или иной мере искаженньм отображением истинного распределения Таким образом, когда характерные размеры измеряемого распределения сравнимы с шириной функции разрешения, получаемые экспериментальные данные требуют особых процедур для их интерпретации.

Во второй и третьей частях главы предешвлены два варианта разработанной методики количественного анализа экспериментальных профилей концентрации в многослойных структурах Ge/Si, основанные на учёте функции разрешения по глубине в методе послойной ЭОС. Функция разрешения по глубине построена теоретически с учётом параметров глубины ионного перемешивания, глубины выхода сигнальных электронов и величины шероховатости поверхности [1] Первая методика основана па

моделировании искомого профиля концентрации Нахождение истинною профиля концентрации производится методом проб и ошибок путем сравнения экспериментального и расчётного профилей концентрации. Во второй методике нахождения истинного профиля концентрации используется один из наиболее эффективных математических алгоритмов восстановления сигналов, искаженных измерительным прибором метод максимума правдоподобия (МП). В методе не делается никаких предцоложений о виде восстанавливаемой функции (кроме её положительности), а в качестве входных параметров используются только экспериментальные результаты, вид аппаратной функции и характеристика шума в экспериментальных результатах.

Приводится формализм метода правдоподобия и обосновывается объективность критерия отбора решения. В качестве критерия корректности решения использована оценка шума, полученною при решении задачи восстановления истинного сигнала и её сравнение с дисперсией экспериментального шума, а категория правдоподобных решений определяется согласно среднеквадратичному критерию соответствия у\ Разработан и протестирован подход к оценке шума в экспериментальных данных, основанный на преобразовании Фурье и фильтрации по частоте Протестирована и модернизирована программа 1)сопу [2], с помощью которой производилось нахождение истинных профилей концентраций и проведена оценка относительной погрешности получаемых результатов. Приведены практические рекомендации но организации процедуры получения истинного профиля концентрации, результаты исследования реальных Ое/Я1 гетеросгруктур и проведено сравнение полученных профилей концентрации с результатами независимых исследований методом ПЭМ (рис 1)

1 о

3

(проектная толщина слоев в нм)

(1) - экспериментальный ( ЭОС ),

(2) - экспериментальный (ПЭМ),

(3) - расчет методом МП

Рис 1 Сравнение профилей

концентрации германия в структуре •

Ое(1 4)Щ5 0)/8Юе(4 0)/Щ5 0)/ве(1 4)/

~0 5 ^10 15 20 25 30 35

Расстояние в глубину образца, нм

Определены границы достоверности получаемого результата и показано, что использованные методы математической обработки экспериментальных результатов позволяют существенно повысить точность анализа и проводить количественный анализ профилей концентрации многослойных структур Si/Ge с тонкими слоями (~1нм) Основная погрешность определяется отношением сигнап/шум в исходном экспериментальном Оже-профиле.

В завершении главы дано описание разработанной процедуры для определения коэффициентов взаимной диффузии из экспериментальных профилей концентрации, основанной на сопоставлении экспериментального и расчётного профилей диффузии. Для моделирования процесса диффузии была написана расчётная программа, основанная на втором законе Фика в конечно-разностной форме с учётом возможной концентрационной зависимое ги коэффициента диффузии, и проведено её тестирование на модельных структурах, полученных с помощью аналитического решения.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования распределения концентрации компонентов по глубине и взаимной диффузии в германий-кремниевых гетероструктурах с различным содержанием германия и толщинами слоёв, выращенных методом МЛЭ. Концентрация германия и толщина слоёв выбиралась исходя из условия минимальной степени релаксации упругих деформаций в гетерослоях, т.е. исходные образцы являлись упруго напряжёнными.

Исследования распределения компонентов по глубине Si/GexSi].x/Si (х~0 2-0.3) гетероструктур, выращенных методом МЛЭ на низкотемпературном кремнии (HTSi-Tpona~350°C -г 400°С), проводились при помощи двух взаимодополняющих методов: РФЭС и ЭОС в сочетании с ионным распылением на аналитическом оборудовании "Surface Science Center" (RJBbR).

При построении профилей концентрации компонентов по глубине в приповерхностной области образцов, использовано отношение интенсивностей фотоэлектронных пиков Ge2p/Ge3d и Ge2p/Si2p, отличающихся глубиной выхода электронов. Это позволило, с одной стороны, существенно уменьшить влияние аппаратных искажений, обусловленных нестабильностью параметров приборов, с другой стороны, позволило значительно повысить разрешение методики по глубине, и

сделало возможным детальное исследование распределения ве вблизи поверхности. Установлено, что несмотря на низкую температуру рост ~350°С, на поверхности защитного слоя кремния, наблюдается избыточная концентрация германия, что обусловлено явлением сегрегации (рис.2а).

Параметры взаимной диффузии в диапазоне температур отжигов 700°0950°С определялись из экспериментальных профилей концентрации, полученных методом послойной ЭОС (рис.2б). Показано, что паблюдаемый процесс диффузии не может быть описан уравнением диффузии с постоянным коэффициентом диффузии О^сош^Т), а наилучшее согласие между экспериментальными данными и теоретическими расчетами достигается при использовании зависимости коэффициента диффузии от концентрации в виде 0=0о + О] • (Х<1С)5.

200

„- 1 5

1 0-

05

оо4

À Si-cap * Ge Si, 'Т X 1-х

Y ( х 0 2 )

L jf d (Si cap) = 5 нм V Jff —A— Ge2p/Ge3d JtJ^f * Ge2p/Si2p

i jf d {St-cap) = 10 нм -Д- Ge2p/Ge3d '(Г^ -С> t - ' -о- Ge2p/Sl2o

о о

<в0

о

Io

fo

у-

Ф0 ¡0

о о

950 С

0 200 400 600

Время распыления, мин

20 40 60 80 100 120 140 160 Глубина, нм

(а)

(б)

Рис.2, Распределение компонентов по глубине Si'fíejíi¡ JSí (х~0 2 0 3) гетероструктур, выращенных методом МЛЭ на низкотемпературном кремнии при 350°С.

а) - РФЭС-профшш приповерхностной области гетероструктур с различными толщинами защитного слоя кремния (Si-cap), совмещенные по границе ралдела SiKjeJsi, х Пунктиром показана поверхность образца с d (Si-cap) - 5 нм (б) - ЭОС профили концентрации германия по глубине гетероструктуры Si/Geo 3SÍ0 7 (60 hm)/HTSí, для различных температур отжига Время отжига составляло 1 час

Учитывая обнаруженную сильную зависимость коэффициента взаимной диффузии ог концентрации 1ермания, были выполнены аналогичные исследования на гетсроструктурах с высоким относительным содержанием германия в слоях ОехЯ1! х (х~ 1) Отличительной особенностью этих исследований является необходимость использования для экспериментов гетеросгруктур с малыми толщинами слоёв, содержащих германий ( ~ 1-2 нм). В связи с тем, что величины толщины исследуемых слоёв и ожидаемые длины диффузии меньше разрешения использованного метода, были выполнены расчёты по восстановлению истинного профиля концентрации из экспериментальных данных, основанные па учёте функции разрешения по методике, представленной в главе 2.

Полученные расчётные зависимости концентрации ) ермания от глубины ионного распыления для исходного и отожженных образцов представлены на рис. 3. Наилучшее описание процесса диффузии в исследуемых гетероструктурах было получено при использовании линейной зависимости коэффициента диффузии от конценфации германия О Ио ь 01*Хг,е. На основе линейной аппроксимации зависимости коэффициента диффузии от обратной температуры в диапазоне 1емператур отжига 600°С - 700°С определены параметры диффузии При Хое —<► 0 значения предэкспоненциально) о фактора и энергии активации составили Оо=1 4х ] 0"14см2/сек и Е»- 0.6 эВ, соответственно.

Рис.3. Скорректированные на функцию разрешения профычи концентрации (Je в гетероструктуре, выращенный методом МЛЭ при температуре 300 "С, до и после отжигов в диапазоне температур 600°С - 700 'С в течение 30 минут Проектные толщины слоев Ge (1 4um)/Sî (5 Onv)/SiGe (4 OhmJ/SÎ (5 0hm)/Gc (1 4hm)/SL

Полученные значения параметров диффузии мачшельно ниже соответствующих величин, характеризующих объёмную диффузию и самодиффузию германия и кремния и определенных радиоизотопным методом [3,4] и от параметров диффузии, измеренных методом рентгеновской дифракции в Si/Gef) 3Si0 y/Si сверхрешетках (Delr0=4.Sx lO'V/s, Еа=зЗеУ) в работе [5].

10 15 20 25

Глубина, нм

В заключительной части главы выполнен анализ обнаруженных особенностей взаимной диффузии в исследованных гетерострукгурах и проведено сравнение полученных результатов с ли 1ературными данными.

Показано, чю измеренные коэффициенты взаимной диффузии занимают промежуточное положение между экстраполированными величинами самодиффузии Ое в 81 и Ое в Ое (рис.4). Характерной особенностью полученных результатов является отсутствие строюй линейной зависимости логарифма коэффициента диффузии от обратной температуры, по углу наклона которой обычно определяют энергию активации процесса диффузии Совокупное п. по пученных экспериментальных данных может быть хороню аппроксимирована суммой двух экспоненциальных функций При

На основе полученных экспериментальных зависимостей и анализа возможных механизмов диффузии сделано заключение, что компонента, характеризуемая более высокой энергией активации, может быть отнесена к классической диффузии по каналу равновесных дефектов (вакансии). Компонента, харак 1 еризусмая низкой энергией активации, определяется комбинацией вкладов от диффузии, стимулированной упругими деформациями, и от диффузии по каналу неравновесных дефекюв В процессе диффузии происходит уменьшение величины упру1их напряжений и аннигиляция неравновесных дефектов Таким образом, данные механизмы диффузии проявляются на ранних стадиях диффузии, а на последующих стадиях их вклад уменьшается и начинает доминировать диффузия по обычным каналам.

XGe-0: £> = 1.1 io-3.exp(-i^i) + 3.6-10-14-exp(-^),

о

1Е-10

1Е-16-, 1Е-171 1Е-18т 1Н-19 -!

Температура отжига, °С

1400 12001000 600 600

Рис.4 Зависимости коэффициентов диффузии и саыодиффузии от температуры

1,2 3 - самодиффузия германия в GexSii х х= 0, 0 31 и 1 0, соответственно [3],

4 - самодиффузия германия в Ge [4],

5 взаимная диффузия в сверхрешетках (Geil3Si07/Si)[5J,

6 - взаимная диффузия в сверхрешётках (Geo aSi(j 7 / Si) f6], — ненапряжённые ,—

упруго напряжённые структуры,

7 - результаты наших -экспериментов (•, А) - для х ->0, (+) - дчя х —*0 3

8 ю 12 Ю'/Т(К"')

Четвёртая глава содержит описание разработанною повою метода послойного анализа, основанного на использовании спектроскопии упруго отражённых электронов (EPES). Потребное гь в разработке методов, улучшающих экспериментальное разрешение по глубине диктуется, с одной стороны, необходимостью проведения исследований структур для современной микроэлектроники с толщинами нано и субнанометрового диапазонов, с другой стороны, ограниченной возможностью математических меюдов по достоверному восстановлению истинною профиля концентрации по глубине. В последнем случае ограничения возникают в основном из-за наличия шума в исходных экспериментальных данных.

Показано, что одним из ггутей усовершенствования метода послойного анализа является использование при профилировании сигнала упруго отражённых электронов вместо Оже-сигнала. Под упруг о отражёнными электронами здесь понимаются электроны, отразившиеся от поверхности или от приповерхностных слоев без потери энертии Yiipyiо отражённые электроны также несут информацию о составе исследуемого материала, поскольку сечепие обратного упругого рассеяния непосредственно зависит от атомното номера элемента Z.

Представлены результаты экспериментальных исследований по установлению количественных зависимостей между интенсивностью сшнала упрут о отражённых электронов и соответствующей концентрацией элементов в бинарной системе GexSii х Показано, что в диапазоне кинетических энергий электронов 1 - 3 кэВ и использованной геометрии эксперименюв наблюдается линейная зависимость между интенсивностью пика упрую отраженных электронов и относительной концентрацией германия (х) в бинарной системе GexSii х. Этот экспериментальный факт лежит в основе количественного анализа, в котором в качестве внутреннего эталона используется кремний Для получения абсолютных значений концентрации германия предлагается использовать нормировку величины регистрируемого сигнала упруго отраженных электронов на величину сигнала упруго отражённых мектронов от поверхности чистого кремния, измеренного в тех же экспериментальных условиях

Проанализирован важный с точки зрения послойного анализа параметр -разрешение по глубине. На примере исследования германий-кремниевой гетерост рук туры - Si/Ge(1.4HM)/Si(5 OHM)/Si0 ббео 4(4 0hm)/SS(5 ohm)/Ge(l 4HM)/Si (приведены проектные толщины и состав слоёв) - показано, что в случае послойного

анализа с использованием спектроскопии упруго отраженных электронов можно значительно улучшить разрешение по глубине по сравнению с наиболее распространённым методом послойной ЭОС. Как наглядно видно из рис.5, предлагаемый метод послойного анализа характеризуется значительно более высоким отношением сигнал/шум и разрешением по игубиие анализа, характеризуемым шириной и амплитудой пиков на профиле концентрации германия.

При одинаковых условиях ионного распыления (ионы Аг+ с энергией 1.5 юВ) и кинетической энергии сшнальных электронов 1 кэВ) разрешение разработанного метода (Г\УНМ) составляет 2 1 нм, что в 1 5 раза превосходит разрешение традиционно

используемого метода послойной

л

~ 06 ^Мт упруго эос-

05 .....

«! 04 х

к 03

о. 0 1

S

S

а. 004 о х

Пик упруго

отражённых

электронов

100 200 300 Глубина, Ангстрем

Рис.5. Зависимость интенсивностей Олсе-пика Ge LMM (1 ¡41 зЯ') и пика упруго отраясениых мектронов (1000 эВ) от глубины при послойном анализе Ge/Si гетерпструктуры

Физической основой улучшения разрешения но глубине анализа является уменьшение эффективной глубины анализа при зондировании поверхности с использованием упруго отражённых электронов При одинаковой кинетическои энергии первичный электрон зондирующею пучка и сигнальный Оже-электрон, рождающийся в глубине образца имеют одинаковую длину иеупругою пробега (К) Электрон, испытавший на своём пути хотя бы одно неупругос столкновение, выбывает из регистрируемого пика Поскольку упру)о отражённый электрон дважды пересекает поверхность образца, то длина его неуиругого свободного пробега в образце делится на два отрезка движение вглубь образца и движение из приповерхностной области образца в вакуум Соответственно уменьшается и эффективная глубина зондирования Поскольку в методе EPES глубина выхода электронов является функцией кинетической энергии электронов, углов падения и эмиссии упруго отражённых электронов, это, в противоположность методу послойного Оже-анализа. позволяет легко и контролируемо

изменять функцию разрешения по глубине в пределах границ, определяемых глубиной ионного перемешивания и величины параметра шероховатости.

Более высокое отношение сигнал/шум обеспечивает уменьшение ■экспериментальных ошибок и, следовательно, более высокую точность количественного анализа. Экспериментально показано, что разработанный метод может бьпь использован для измерения малых длин диффузии (порядка 1пм)

За счет высокой интенсивности сигнала упруго отраженных электронов можно также значительно сократить и время анализа, что очень важно для исключения дол) овременной нестабильности электронных блоков используемой аппаратуры Важным обстоятельством является также возможность проведения экспериментов с использованием спектроскопии упруго отражённых электронов непосредственно в установке фадииионного метода ЭОС без каких либо технических изменений.

В заключении указывается личный вклад автора в выполненную работу, и сформулированы основные результаты и выводы диссертации

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика количественного анализа профилей концентрации, получаемых меюдом послойной ЭОС, основанная на учёте функции разрешения по глубине. Функция разрешения по глубине определяется теоретически с учётом глубины ионного перемешивания, глубины выхода сигнальных электронов и величины шероховатости поверхности. Выполнена апробация разработанной методики на примере исследования многослойных германий-кремниевых гетероструктур и проведено независимое исследование с использованием метода ПЭМ, подтверждающее сё эффективность. Показано, что разработанная методика позволяет проводить количественный анализ профилей концентрации многослойных структур Si/Ge с тонкими слоями (~1 пм) i ермания с точностью -02 нм.

2. Разработана процедура определения параметров диффузии, основанная на сопоставлении экспериментального и расчётного профилей диффузии Для моделирования процесса диффузии написана расчётная программа, основанная на втором законе Фика в конечно-разностной форме с учетом возможной зависимости

коэффициента диффузии от концентрации диффундирующего вещества, и проведено сё тестирование на модельных аруктурах, полученных с помощью аналитического решения Разработанный метод позволяет определять параметры диффузии и моделировать профили концентрации для случая произвольною исходною распределения концентрации в исследуемом образце

3. С использованием разработанных методов экспериментально исследованы особенности распределения компонентов и взаимной диффузии в Si/Ge4Sii_x/Si (х-0.3) гетероструктурах, выращенных методом МЛЭ на низкотемпературном буферном слое кремния (Т^ ~ 350"С - 400°С). В диапазоне температур отжигов 700° С - 950" С установлены концентрационная зависимость коэффициента взаимной диффузии в виде D=Do + Di ■ (Хге/ и монотонное изменение энергии активации процесса диффузии, определяемой как угол наклона касательной к кривой In D (I/кТ), от 16 эВ до 2 2 jB Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии обнаружена се|регация германия на поверхность структур, выращенных при температуре 350°С Конценфация германия сегрегировавшею через слой Si толшиной 10 им из слоя твердого раствора Geo }Sio 7 на поверхность образца составила 15% атомног о монослоя

4 Экспериментально исследованы особенности начальной стадии взаимной диффузии в Si/Oe/Si гетероструктурах с гонкими слоями германия (~ 1.4 нм), выращенных методом МЛЭ при температуре 300°С При отжигах в диапазоне 600Т -700°С обнаружена линейная зависимость коэффициента диффузии от концентрации D-Do ' Dj (Хг,,). Оцеггка энергии активации диффузии составила - 0 б эВ Высказано предположение, что наблюдаемая зависимость коэффициента взаимной диффузии определяется наличием упругих напряжений в исследуемых гстеросгруктурах.

5. Показано, что вся совокупность полученных экспериментальных данных по параметрам диффузии в исследованных гетероструктурах может быть аппроксимирована суммой двух экспоненциальных функций. При X(„.-->(i :

£> = 1 110-3 ехр(-^-^) + 3.6Ю~14 ехр(-й^), На основании

полученных данных можно сделать вывод, что исследованный процесс взаимной диффузии представляег собой комбинацию вкладов как минимум oi двух механизмов диффузии, отличающихся энергией активации. На основе анализа возможных механизмов взаимной диффузии сделано заключение, что компонента, характеризуемая более высокой энергией активации, может быть отнесена к классической диффузии по

каналу равновесных дефектов (вакансии). Компонента, характеризуемая более низкой JHepi ией активации, определяется комбинацией вкладов от диффузии, стимулированной ynpyi ими деформациями, и о г диффузии по каналу неравновесных дефектов В процессе диффузии происходит уменьшение величины упругих напряжений и аннигиляция неравновесных дефектов Таким образом, данные механизмы диффузии проявляются на ранних стадиях диффузии, а на последующих стадиях их вклад уменьшав 1ся и начинает доминировать диффузия по обычным каналам. Обнаруженный эффект ускоренной взаимной диффузии, проявляющейся уже при достаточно низких температурах (~600°) и малом времени отжигов (~30 минут), должен быть учтён при изютовлении низкоразмерных структур. Полученные экспериментальные данные по параметрам диффузии, могут бьиь использованы для оптимизации условия роста гетероструктур и 1ехнологических режимов при изготовлении приборов

6 Разработан метод количественного послойного аналии в бинарных системах, основанный па спектроскопии упруго отражённых электронов Основой количественного анализа разработанного метода является устанавливаемая экспериментально зависимость между интенсивностью сигнала упруго отраженных электронов и ошосительной концентрацией компонентов в образце При одинаковых условиях ионно!о распыления (ионы Ar* с энергией 3 кэВ, уюл падения 74° от нормали к поверхности) и кинетической энергии сигнальных электронов (1 кэВ) разрешение разработанного метода (FWHM) составляет 2 1 нм, что в 1.5 раза превосходит разрешение фадиционно используемого метода послойной ЭОС. Поскольку ин1енсивность сигнала упруго отражённых электронов более чем в 100 раз превосходит сигнал Оже-электронов данный метод обеспечивает более высокое отношение сигнал/шум, что позволяет в несколько раз увеличивать скорость послойного анализа. Улучшение разрешения в методе EPES достигается аппаратно изменением кинетической энергии электронов зондирующего пучка, что позволяет контролируемо изменят ь функцию разрешения по глубине в пределах границ, определяемых ионным перемешиванием и рельефом поверхности.

Основные результаты диссертации изложены в работах

1. В Г. Кеслер, Л М. Логвинский, В И Машанов, О П. Пчепяков, В В Ульянов. Исследование распределения компонентов в гетерострук турах Si/Gex Si / * /Si, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии - Ф'П, 2002, юм 44, вып.4, стр.683-687.

2 S. Hofmann and V. Kesler. Quantitative Depth Profiling of a Ge/Si Multilayer Structure - Surf. Interface Anal., 2002, v. 33, pp. 461-471.

3 V. Kesler and S. Hofmann Interdiffusion at Ge/Si interfaces studied with AtS Depth Profiling - Journal of Surface Analysis, 2002, v. 9, pp. 428-431.

4 V. Kesler and S. Hofmann. Improvement of the Depth Resolution in Sputter Depth Profiling by Elastic Peak Electron Spectroscopy - Surf". Interface Anal., 2002, v. 33, pp. 635-639.

5 V.G. Kesler, L M. Logvinsky, I.P Pelrenko and A.I. Toropov. A Study of shutter effect in molecular beam epitaxy by means of AES depth profiling. - Proceedings of 6th Conference on Applications of Surface and Interface Analysis "ECASIA '95", Montrcux. SwiUerland. October 9-13, 1995. H. J. Mathieu, B. Reihl, D Briggs (eds.), MY., 1996, pp. 292-295.

6 V G Kesler, L.M Logvinsky. AES depth profiling of SiGe/St(100) epitaxial thin films. -8th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis "ECASIA '99", October 16-20, 1999, Sevilla, Spain Book of Abstracts, MO-DP05, p. 122.

7 V Kesler and S Hofmann Interdiffusion at Ge/Si interfaces studied with AES Depth Profiling International Symposium on Practical Surface Analysis (PSA'01), November 19-21, 2001, Nara, Japan

8 Siegfried Hofmann and Valeri Kesler. Quantitative Depth Profiling of a Ge/Si Multilayer Structure 9th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis '"ECASIA '01", 30 September - 5 October, 2001. Avignon, i-rance. Book of Abstracts, p 145.

9 Kesler V.G.. Ulyanov V.V., Logvinskii L.M., Pchelyakov O.P, Mashanov V.I. Components distribution in GeSt heterostructures grown by MBh on low-temperature and porous Si Autumn School "Diffusion and reactions at solid-solid interfaces", 26 September- 02 October, 2001, Halle, Germany.

10 S Hofmann and V.Kesler Using Elastic Peak Electron Spectroscopy for Enhanced Depth Resolution in Sputter Profiling 12-th International Conference on Thin Films "IC1F-12", September 15-20, 2002, Bratislava, Slovakia, TF3.1.0.

! 1 Kesler V , Hofmann S. Pestoration of Concentration - Depth Profiles Using the Maximum Likelihood Method 10th European Conference on Applications of Surface arid Interface Analysis "FCAS1A '03". October 5 10, 2003, Berlin, Germany. Book of Abstracts Editors: WES Unger, I.Retzko and Th Gross, p 291.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Siegfried ilofmann Atomic mixing surface roughness and information depth in highresolution depth profiling of a GaAs/AlAs superlattice structure - Surf Interface Anal, 1994, v. 21, pp. 673-678.

[2] 1 ельфга! В И., Косарев Е.Л., Подопяк FP Комплекс программ восстановления сигисыав из зашум генных данных методом максимума правдоподобия - ПТЭ, 1991, N5, стр. 86-91

[3] Кекуа М. Г, Хуцишвили О В Твердые растворы полупроводниковой системы германий-кремний. - Тбилиси : Мецниереба, 1985. - 176 с.

[4] Е Е Haller Isotopically engineered semiconductors - J Appl.Phys., 1995, v. 77, N 7, pp. 2857 -2877

[5] H.B. Ночероцкий, О П.Пчсляков, E M. Груханов. Рентгенодифракционные исследования взаимной диффузии в сверхрешетке Si/Sio зСео - Поверхность Физика, химия, механика, 1993, N 2, стр. 57-62

[6] K.Dettmer. W Freiman, М Levy, Yu L.Khait and R.Beserman. Kinetics of mterdiffusion in strained nanometer period SUGe superlattices studied by Raman scattering. - Appl Phys. Lett, 1995, v. 66, N 18, pp. 2376-2378.

Подписано к печати "19" мая 2005г. Гираж 100 экз. Заказ № 1444 Отпечатано "Документ-Сервис", 630090, Новосибирск, Институтская 4/1, тел 356 600

05-1 395 8

РНБ Русский фонд

2006-4 9123

Введение.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

§ 1.1. Диффузия в твёрдых растворах, полученных в равновесных условиях из расплавов.

§ 1.2. Диффузия в гетероструктурах GexSii.x / Si, выращенных методом МЛЭ.

1.2.1. Диффузия примесей.

1.2.2. Начальные стадии роста германия на кремнии.

1.2.3. Нанокластеры германия на кремнии.

1.2.4. Эпитаксиальные слои GexSii-x и сверхрешётки.

1.2.5. Влияние упругих напряжений на процесс диффузии в GexSii-x /Si гетероструктурах.

1.2.6. Аморфные плёнки GexSii.x /Si.

§1.3. Сегрегация германия.

§ 1.4. Теоретические работы.

§ 1.5. Экспериментальные методы исследования диффузии.

Для удовлетворения потребностей быстро развивающейся микроэлектроники требуется получение материалов, обладающих комплексом требуемых оптических и электрофизических свойств. Среди таких материалов одними из наиболее перспективных являются германий-кремниевые твердые растворы. В настоящее время кремний-германиевые гетероструктуры играют важную роль в микроэлектронике и ожидается, что эти гетеросистемы найдут ещё более широкое применение в высокочастотной электронике [1—4] и фотонике [5]. Это, в первую очередь, связано с возможностью контролируемого управления шириной запрещённой зоны выращиваемых слоёв либо относительной концентрацией германия, либо упругими напряжениями. В дополнение к этому сходство структурных и химических свойств германия и кремния (элементы IV группы; кристаллизуются в алмазоподобную решётку; образуют непрерывный ряд твёрдых растворов) значительно облегчает эпитаксиальный рост на кремниевых подложках и позволяет использовать для изготовления приборов стандартные кремниевые технологии.

Открывается также возможность расширения областей применения базового материала микроэлектроники - кремния — за счёт создания в его матрице нанокристаллов из германия с использованием явления самоорганизации при эпитаксии германия и твердых растворов GexSii.x на кремнии. В последнее время исследования зонной структуры и процессов переноса носителей заряда через электронные состояния в нанокластерах составляют основу направления, развивающего идею создания «искусственных» атомов в полупроводниках и обеспечивающего новые возможности в полупроводниковой электронике.

Кроме того, осуществление возможности изготовления подложек GexSij-x /Si с малым количеством дефектов для последующего синтеза эпитаксиальных слоёв прямозонного полупроводникового материала GaAs позволит совместить достижения приборной технологии А3В5 с кремниевой технологией.

Для большинства приборных приложений германий-кремниевых гетероструктур огромное значение имеет строение Ge/Si гетерограниц, поскольку оно определяет характеристики электронных и оптоэлектронных приборов. Термические воздействия, которые неизбежно присутствуют в процессе изготовления приборов, могут приводить как к изменению микроструктуры границы, так и к взаимной диффузии атомов на границе раздела слоев и, как следствие, к деградации приборов [2]. Термические эффекты становятся ещё более важными при изготовлении приборов с малыми геометрическими размерами, поскольку могут приводить к значительному изменению формы потенциального рельефа гетерослоёв, определяемого распределением концентрации компонентов, а следовательно, и к значительному изменению энергетического спектра носителей заряда.

Поскольку параметры решетки Ge и Si отличаются на 4.2%, возникающие при этом упругие напряжения на границе и внутри эпитаксиальных слоев могут оказывать значительное влияние на процессы взаимной диффузии, особенно на начальных стадиях. Кроме того, диффузионные свойства кремний-германиевых гетероструктур, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) в неравновесных условиях при пониженных температурах (ниже температуры плавления германия), могут значительно отличаться от соответствующих известных свойств твёрдых растворов, полученных из расплавов.

Большая часть известных из литературы исследований кремний-германиевых гетероструктур, выращенных методом МЛЭ, посвящена изучению релаксации упругих напряжений по механизмам образования дислокаций и развития рельефа на поверхности и границах раздела. Исследованию взаимной диффузии, с другой стороны, уделялось значительно меньше внимания несмотря на то, что она также может приводить к релаксации упругих напряжений.

Тем не менее, к настоящему времени накопились экспериментальные данные, демонстрирующие, что характер диффузии в напряженных гетероструктурах значительно отличается от характера диффузии в объемных твердых растворах. Кроме того, в появившихся в последнее время некоторых экспериментальных работах сообщается о значительном перемешивании атомов уже на ранних стадиях образования гетерограницы при низких температурах синтеза вплоть до комнатной. Однако известные нам литературные данные имеют, как правило, разрозненный характер и обсуждение возможного влияния упругих напряжений на взаимную диффузию в экспериментальных работах проводится лишь качественно. Разброс измеряемой различными авторами величины энергии активации составляет от 0.5 эВ до 4.5 эВ, значительно отличаются также и абсолютные величины коэффициентов диффузии.

Отсутствие до последнего времени систематизированных исследований взаимной диффузии в напряженных неоднородных полупроводниковых структурах было связано главным образом с использованием экспериментальных методов, обладающих недостаточным разрешением для точного определения концентрационных кривых (распределение состава) в диффузионном слое и/или дающих исключительно качественные и косвенные результаты. Кроме того, отдельные экспериментальные методы не способны разделить явления перемешивания от шероховатости и/или рельефа упругих напряжений.

Таким образом, получение новых точных знаний о закономерностях и параметрах диффузии в напряжённых германий-кремниевых гетероструктурах является актуальной проблемой как с практической точки зрения - при изготовлении устройств современной микроэлектроники и особенно при создании низкоразмерных структур, так и научной точки зрения, поскольку эта система может рассматриваться как модельная для дальнейшего развития теории полупроводников.

Цель настоящей работы состояла в исследовании особенностей начальных стадий диффузии в германий-кремниевых напряжённых гетероструктурах, выращенных методом МЛЭ.

Поскольку для проведения исследований необходимо использование адекватных экспериментальных и расчётных методов, для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) Разработка и тестирование методики количественного анализа профилей концентрации для нанометрового и субнанометрового диапазона толщины гетерослоёв, основанной на экспериментальном и теоретическом исследовании свойств функции разрешения, а также природы сигналов в методе ОЭС.

2) Разработка методики определения параметров диффузии из экспериментально измеренных диффузионных профилей концентрации.

3) Получение экспериментальных профилей концентрации для ряда кремний-германиевых гетероструктур, выращенных методом МЛЭ, и проведение количественного анализа полученных экспериментальных результатов с использованием разработанных методик.

4) Поиск путей дальнейшего совершенствования метода послойного анализа. Изучение возможности использования спектроскопии упруго отражённых электронов для целей количественного послойного анализа кремний-германиевых гетероструктур. Сравнение предлагаемого метода с традиционно используемым методом ЭОС.

В качестве основного метода исследований в работе использован метод Оже-спектроскопии в сочетании с ионным распылением. Отличительной чертой данной работы является использование для исследований специально разработанной нами методики количественного анализа Оже-профилей концентрации в многослойных структурах Si/Ge с толщинами слоёв нано- и субнанометрового диапазона. Методика количественного анализа профилей концентрации основана на учёте аппаратной функции, включающей глубину выхода сигнальных электронов, шероховатость поверхности и глубину слоя атомного перемешивания под действием ионного пучка. Разработанный метод может быть использован для исследования начальных стадий диффузии (когда длины диффузии составляют доли и единицы нанометров). Для полноты анализа и учета других возможных вкладов в релаксацию упругих напряжений выполнены структурные исследования другими независимыми методами: атомная силовая микроскопия (рельеф поверхности, форма островков в островковых пленках, плотность дислокаций несоответствия), просвечивающая электронная микроскопия (толщины гетероэпитаксиальных слоев), дифракция рентгеновского излучения (степень релаксации упругих напряжений).

Определение параметров взаимной диффузии в напряженных GexSii.x / Si (001) гетероструктурах осуществлялось посредством сопоставления расчетных профилей диффузии с экспериментальными результатами на основе критерия наименьших квадратов. Моделирование профилей диффузии выполнялось с помощью специально разработанной программы расчётов, основанной на втором законе Фика в конечно-разностной форме в общем виде с учетом возможной зависимости коэффициента диффузии от концентрации. Данный подход позволяет проводить исследования процесса взаимной диффузии в реальных гетероструктурах с произвольным исходным распределением профиля концентрации компонентов по глубине.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

1) Исследованы особенности распределения компонентов в Si/GexSii.x/Si гетероструктурах, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на низкотемпературном буферном слое кремния (Тр0Ста ~ 350°С - 400°С). В диапазоне температур отжигов 700° С -950° С обнаружены: концентрационная зависимость коэффициента взаимной диффузии в виде D=Do + Di • (Хое)3 и изменение энергии активации процесса диффузии, определяемой как угол наклона касательной к кривой In D (1/kT), от 1.6 эВ до 2.2 эВ.

2) Исследованы начальные стадии взаимной диффузии в структурах с тонкими слоями германия (~ 1.4 нм), зарощенными в кремнии. Получены температурные зависимости коэффициентов диффузии при отжигах в диапазоне 600°С - 700°С. Обнаружена зависимость коэффициента диффузии от концентрации в виде D=Do + Di • (XGe)- Оценка энергии активации диффузии составила ~ 0.6 эВ. Высказано предположение, что наблюдаемая зависимость коэффициента взаимной диффузии определяется наличием упругих напряжений в исследуемых гетероструктурах.

3) Установлено, что взаимная диффузия в исследованных гетероструктурах представляет собой комбинацию вкладов от нескольких механизмов диффузии, отличающихся энергией активации. Температурная зависимость полученных коэффициентов диффузии описывается суммой двух экспоненциальных функций. При Хсе—*0 : = 1.Ы0~3 •ехр(-^^-) + 3.6-10"14 .ехр(-^ЬзЯ), j^ij . Компонента, с более высокой энергией активации относится к диффузии по каналу равновесных дефектов (вакансии). Компонента, характеризуемая более низкой энергией активации, определяется комбинацией вкладов от диффузии, стимулированной упругими деформациями, и от диффузии по каналу неравновесных дефектов. В процессе диффузии происходит уменьшение величины упругих напряжений и аннигиляция неравновесных дефектов. Таким образом, данные механизмы диффузии проявляются на ранних стадиях диффузии, а на последующих стадиях их вклад уменьшается.

4) Разработана методика количественного анализа профилей концентрации в методе послойной ЭОС, основанная на учёте функции разрешения по глубине. Реализованы два подхода к восстановлению истинного профиля концентрации, основанные на использовании процедуры прямой свёртки и на использовании математического метода максимума правдоподобия, соответственно. Выполнена апробация разработанных методов на примере исследования многослойных германий-кремниевых гетероструктур и проведено независимое исследование с использованием метода ПЭМ, подтверждающее эффективность предложенных методов.

5) Разработан метод количественного послойного анализа, основанный на спектроскопии упруго отражённых электронов. Данный метод применим для исследования профилей концентрации в бинарных системах. При одинаковых условиях ионного распыления и кинетической энергии сигнальных электронов (1 кэВ) разрешение разработанного метода (FWHM) составляет 2.1 нм, что в 1.5 раза превосходит разрешение традиционно используемого метода послойной ЭОС. Поскольку интенсивность сигнала упруго отражённых электронов более чем в 100 раз превосходит сигнал Оже-электронов, данный метод обеспечивает более высокое отношение сигнал/шум, что позволяет в несколько раз увеличивать скорость послойного анализа.

Практическая значимость работы:

Полученные в работе экспериментальные результаты исследования германий-кремниевых гетероструктур представляют практический интерес для современной технологии микроэлектроники и, в особенности, для создания низкоразмерных структур. Установленная неизвестная ранее зависимость коэффициента взаимной диффузии от относительной концентрации германия и измеренные параметры взаимной диффузии в SiGe гетероструктурах, выращенных методом МЛЭ, могут быть использованы для оптимизации условий роста слоев и других технологических режимов.

На основе результатов исследования предложен надежный и эффективный метод количественной интерпретации данных послойного ЭОС-анализа сверхтонких структур, широко применяемых в современной полупроводниковой технологии.

На защиту выносятся следующие полученные результаты:

1) Разработанная методика количественного анализа профилей концентрации в многослойных структурах Si/Ge с тонкими зарощенными слоями германия (~1нм), основанная на учёте функции разрешения по глубине в методе послойной Оже-спектроскопии. Разработанный метод может быть использован для исследования начальных стадий диффузии, когда длины диффузии составляют доли и единицы нанометров.

2) Результаты экспериментальных исследований распределения компонентов по глубине кремний-германиевых гетероструктур Si/GexSii.x/Si (х~0.3), выращенных методом МЛЭ на низкотемпературном буферном слое кремния (Троета ~ 350°С - 400°С), и установленные особенности диффузии в диапазоне температур отжига 700°С — 950°С:

- обнаружена кубическая зависимость коэффициента взаимной диффузии от относительной концентрации германия;

- получены температурные зависимости коэффициентов диффузии.

3) Результаты экспериментального исследования начальных стадий диффузии в кремний-германиевых гетероструктурах Si/Ge/Si, выращенных методом МЛЭ при температуре 300°С:

- обнаружена линейная зависимость коэффициента взаимной диффузии от относительной концентрации германия;

- получены температурные зависимости коэффициентов диффузии в диапазоне температур отжига 600°С - 700°С.

4) Метод количественного послойного анализа кремний-германиевых гетероструктур, основанный на использовании спектроскопии упруго отраженных электронов. Изменение разрешения по глубине в разработанном методе осуществляется аппаратным способом, путём изменения кинетической энергии электронов зондирующего пучка.

Апробация работы.

Результаты исследований опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных физических журналах, многократно обсуждались на внутренних и международных конференциях. Часть работ выполнена в рамках международного сотрудничества с учеными Германии и других стран.

Работа выполнена на современном аналитическом оборудовании высокого разрешения с использованием современных методов исследования.

Основные результаты исследований по диссертационной работе докладывались и обсуждались на Европейских и международных конференциях по анализу поверхности и границ раздела в том числе: ECASIA'99 (Севилла, Испания, 1999 г. ), ECASIA'Ol ( Авиньон, Франция, 2001 г. ), ECASIA'03 ( Берлин, Германия, 2003 г. ), Международный симпозиум по практическому анализу поверхностей "PSA'01" ( Нара, Япония, 2001 г.), Осенняя школа "Диффузия и реакции на границах раздела твёрдых тел" (Халле, Германия, 2001 г.), 12-я международная конференция по тонким плёнкам "ICTF-12" ( Братислава, Словакия, 2002 г.), а также на научных семинарах Института физики полупроводников СО РАН. Часть работ выполнена в рамках международного сотрудничества с учеными Германии. Результаты исследований опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных физических журналах.

Личный вклад соискателя заключался в постановке и проведении экспериментов по исследованию методами Оже и РФЭС, разработке и реализации методов количественного анализа полученных экспериментальных результатов, анализе выявленных особенностей взаимной диффузии в исследованных германий-кремниевых гетероструктурах.

В заключение автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю члену-корреспонденту РАН Неизвестному И.Г. за поддержку, внимание и дискуссии по ходу работы; докторам физико-математических наук Пчелякову О.П., Двуреченскому А.В., Якимову А. , которые стимулировали начало данной работы и проявили искренний интерес к ходу исследований; к.ф.-м.н. Машанову В.И. за длительную практическую помощь в изготовлении образцов для исследований, без которых данная работа не могла быть выполнена. Автор благодарит д.ф.-м.н. Болховитянова Ю.Б., д.х.-н. Галицына Ю.Г., к.ф.-м.н. Чикичева С.И, к.ф.-м.н. Соколова JI.B. за полезное и конструктивное обсуждение литературных данных и полученных результатов, а также коллег из других подразделений Института — д.ф.-м.н. Латышева А.В., к.ф.-м.н. Гутаковского А.К., к.ф.-м.н. Щеглова Д.В., Ревенко М.А., за проверку рабочих гипотез другими независимыми методами исследований и ценные практические замечания по работе. Хочется высказать искреннюю благодарность н.с. Кириенко В.В. за проведение диффузионных отжигов и принявшим участие в работе на разных её этапах аспиранту Ульянову В.В., студентам НГТУ Фомичёву М.С., Молчанову Е.А. и Ковалёву Р.Г.

Автор особо признателен начальнику технического центра Логвинскому Л. М. за неустанное побуждение к написанию данной работы, обеспечение возможности творческой работы и представления полученных экспериментальных результатов на международных конференциях, а также докторам физико-математических наук Ковчавцеву А.П. и Курышеву Г.Л. за поддержку в период написания диссертации. Хочется поблагодарить всех сотрудников технического центра и лаборатории 14 за создание творческой атмосферы при решении поставленных задач и дружескую поддержку, а также мою супругу Кеслер С.А. за техническую помощь в оформлении настоящей диссертации и моральную поддержку.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи:

1. В. Г. Кеслер, Л. М. Логвинский, В. И. Машанов, О. П. Пчеляков, В. В. Ульянов. Исследование распределения компонентов в гетероструктурах Si/Gex Sii.x /Si, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. - ФТТ, 2002, том 44, вып.4, стр.683-687.

2. S. Hofmann and V. Kesler. Quantitative Depth Profiling of a Ge/Si Multilayer Structure. - Surf. Interface Anal., 2002, v. 33, pp. 461^71.

3. V. Kesler and S. Hofmann. Interdiffusion at Ge/Si interfaces studied with AES Depth Profiling. - Journal of Surface Analysis, 2002, v. 9, pp. 428-431.

4. V. Kesler and S. Hofmann. Improvement of the Depth Resolution in Sputter Depth Profiling by Elastic Peak Electron Spectroscopy. — Surf. Interface Anal., 2002, v. 33, pp. 635-639.

5. V.G. Kesler, L.M. Logvinsky, I.P. Petrenko and A.I. Toropov. A Study of shutter effect in molecular beam epitaxy by means of AES depth profiling. - Proceedings of 6th Conference on Applications of Surface and Interface Analysis "ECASIA '95", Montreux, Switzerland, October 9-13, 1995. H. J. Mathieu, B. Reihl, D. Briggs (eds.), N.Y., 1996, pp. 292-295.

Тезисы конференций:

1. V.G.Kesler, L.M.Logvinsky. AES depth profiling of SiGe/Si(100) epitaxial thin films. - 8th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis "ECASIA '99", October 16-20, 1999, Sevilla, Spain. Book of Abstracts, MO-DP05, p.122.

2. V. Kesler and S. Hofmann. Interdiffusion at Ge/Si interfaces studied with AES Depth Profiling. International Symposium on Practical Surface Analysis (PSA'01), November 19-21, 2001, Nara, Japan

3. Siegfried Hofmann and Valeri Kesler. Quantitative Depth Profiling of a Ge/Si Multilayer Structure. 9th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis "ECASIA '01", 30 September- 5 October, 2001, Avignon, France. Book of Abstracts, p.145.

4. Kesler V.G., Ulyanov V.V., Logvinskii L.M., Pchelyakov O.P., Mashanov V.I. Components distribution in GeSi heterostructures grown by MBE on low-temperature and porous Si. Autumn School "Diffusion and reactions at solid-solid interfaces", 26 September-02 October, 2001, Halle, Germany.

5. S. Hofmann and V.Kesler. Using Elastic Peak Electron Spectroscopy for Enhanced Depth Resolution in Sputter Profiling. 12-th International Conference on Thin Films "ICTF-12", September 15-20,2002, Bratislava, Slovakia, TF3.1.0.

6. Kesler V., Hofmann S. Restoration of Concentration - Depth Profiles Using the Maximum Likelihood Method. 10th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis "ECASIA '03", October 5-10,2003, Berlin, Germany. Book of Abstracts. Editors: W.E.S.Unger, I.Retzko and Th.Gross, p.291.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа проводилась в ИФП СО РАН под руководством доктора физико-математических наук, профессора, члена-корреспондента РАН Неизвестного Игоря Георгиевича в рамках планов научно-исследовательских работ Института. Содержание диссертации отражено в 11 публикациях.

1. Friedrich Schaffler. Review article. High-mobility Si and Ge structures. - Semicond. Sci. Technol., 1997, v. 12, pp. 1515-1549.

2. D.J.Paul. Silicon germanium heterostructures in electronics: the present and the future. — Thin Solid Films, 1998, v. 321, pp. 172-180.

3. Maurizio Arienzo, Subramanian S.Iyer, Bernard S.Meyerson, Gary L.Patton and Joanes M.C.Stork. Si-Ge alloys: growth, properties and applications. -Appl. Surf. Sci., 1991, v.48/49, pp.377-385.

4. Friedrich Schaffler. Si/Si j.x Gex and Si/Si i.yCy heterostructures: materials for high-speed field-effect transistors.-Thin Solid Films, 1998, v. 321, pp. 1-10.

5. Richard A.Soref. Silicon-based group IV heterostructures for optoelectronic applications. -J. Vac. Sci. Technol. A, 1996, v. 3, pp. 913-918.

6. Seah MP. Quantitative Auger electron spectroscopy and electron ranges. Surf. Sci., 1972, v.32, pp. 703-715.

7. Кекуа M. Г., Хуцишвили Э. В. Твёрдые растворы полупроводниковой системы германий-кремний. Тбилиси : Мецниереба, 1985. - 176 с.

8. E.E.Haller. Isotopically engineered semiconductors. Applied Physics Reviews. J.Appl.Phys., 1995, v. 77, N 7, pp. 2857-2877.

9. J. H. Li, C.S. Peng, Y. Wu, D. Y. Dai, J. M. Zhou, and Z. H. Mai. Relaxed Si 0.7 Ge0 3 layers grown on low-temperature Si buffers with low threading dislocation density. — Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, N 21, pp. 3132-3134.

10. H. Chen, L. W. Guo, Q. Cui, Q. Hu, Q. Huang, and J. M. Zhou. Low-temperature buffer layer for growth of a low-dislocation-density SiGe layer on Si by molecular-beam epitaxy. J. Appl. Phys., 1996, v. 79, N 2, pp. 1167-1169.

11. P.C.Kelires and J.Tersoff. Equilibrium alloy properties by direct simulation: Oscillatory segregation at the Si-Ge(lOO) 2x1 surface. Phys.Rev.Lett., 1989, v. 63, pp.1164-1167.

12. N.Moriya, L.C.Feldman, H.S.Luftman, C.A.King, J.Bevk, and B.Freer. Boron diffusion in strained Sii.xGex epitaxial layers. Phys. Rev. Lett., 1993, v. 71, N 6, pp. 883-886.

13. K.Nakagawa, H.Kojima, N.Sugii, S.Yamaguchi, M.Miyamo. Enhancement of thermal diffusion of delta-doped Sb in SiGe. Thin Solid Films, 2000, v. 369, pp. 226-229.

14. P.Castrucci, R.Gunella, M.De Crescenzi, Msacchi, G.Dufour, and F.Rochet. Exchange mechanisms at Ge/Si(001) interface from a multiple-scattering analysis of the Ge L3 absorption edge. Physical Review B, 1998, v.58 , N 7, pp. 4095-4101.

15. Kaoru Nakajima, Atsushi Konishi, and Kenji Kimura. Direct observation of intermixing at Ge/Si(001) interfaces by high-resolution Rutherford backscattering spectroscopy. Phys. Rev. Lett., 1999, v. 83, N 9, pp. 1802-1805.

16. X.R.Qin, B.S.Swartzentruber, and M.G.Lagally. Scanning tunneling microscopy identification of atomic-scale intermixing on Si(100) at submonolayer Ge coverages. Phys. Rev. Lett., 2000, v. 84, N 20, pp. 4645^648.

17. G.Capellini, M.De Seta, and F.Evangelisti. SiGe intermixing in Ge/Si(100) islands. Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, N 3, pp.303-305.

18. F.Boscherini, G.Capellini, L.Di Gaspare, F.Rosei. N.Motta, and S.Mobilo. Ge-Si intermixing in

19. Ge quantum dots on Si(001) andSi(lll). Appl. Phys. Lett., 2000, v. 76, N 6, pp. 682-684.

20. С.Б.Эренбург, Н.В.Бауск, А.В.Ненашев, Н.П.Стёпина, А.И.Никифоров, Л.Н.Мазалов. Микроскопические характеристики гетероструктур, содержащих нанокластеры итонкие слои Ge в Si матрице. Журнал структурной химии, 2000, том 41, вып. 5, стр. 980-987.

21. S.B.Erenburg, N.V.Bausk, L.N.Mazalov, A.I.Nikiforov, N.P.Stepina, A.V.Nenashev, A.I.Yakimov. Local structure of self-organized uniform Ge quantum dots on Si(001). — Solid State Ionics, 2001, v. 141-142, pp. 135-139.

22. Y.L.Soo, G.Kioseoglou, S.Huang, S.Kim, and Y.H.Kao. "Inverted hut" structure of Si-Ge nanocrystals studied by extended x-ray adsorption fine structure method. Appl. Phys. Lett., 2001, v.78, N 23, pp. 3684-3686.

23. A.Cohen Simonsen, M.Schleberger, S.Tougaard, J.L.Hansen, A.Nylandsted Larsen. Nanostructure of Ge deposited on Si(001): a study by XPS peak shape analysis and AFM. —

24. Solid Films, 1999, v. 338, pp. 165-171.v/

25. G.Wohl, C.Schollhorn, O.G.Smidt, K.Bunner, K.Eberl, O.Kienzle, F.Ernst. Characterization of self-assembled Ge islands on Si(100) by atomic force microscopy and transmission electron microscopy. Thin Solid Films, 1998, v. 321, pp. 86-91.

26. S.A.Chaparro, Jeff Drucker, Y.Zang, D.Chandrasekhar, M.R.McCartney, and David J.Smith. Strain-driven alloying in Ge/Si(100) coherent islands. Physical Review Letters, 1999, v.83, N6, pp.l 199-1202.

27. H.H.Cheng, C.T.Chia, V.A.Markov, X.J.Guo, C.C.Chen, Y.H.Peng, C.H.Kuan. A novel structure in Ge/Si epilayers grown at low temperature. Thin Solid Films, 2000, v. 369, pp. 182-184.

28. T.I.Kamins, G.Medeiros-Ribeiro, D.A.Ohlberg, and R.Stanley Willams. Evolution of Ge islands on Si(001) during annealing. J. Appl. Phys., 1999, v. 85, N 2, pp. 1159-1171.

29. J.Walz, T.Hesjedal, E.Chikka, R.Koch. Si in-diffusion during the 3D islanding of Ge/Si(001) athigh temperatures. Appl. Phys. A, 1999, v. 69, pp. 467-470.

30. A.Rastelli, M.Kummer, and H. Von Kanel. Reversible shape evolution of Ge islands on Si(001). Phys. Rev. Lett., 2001, v. 87, N 25, pp. 256101-1 -256101-4.

31. A.Rastelli, E.Muller, and H. von Kanel. Shape preservation of Ge/Si(001) islands during Si capping. Appl. Phys. Lett., 2002, v. 80, N 8, pp. 1438-1440.

32. J.H.Li, C.S.Peng, Z.H.Mai, J.M.Zhou, Q.Huang, and D.Y.Dai. Evolution of mosaic structure in

33. SiojGeo.3 epilayers grown on Si(001) substrates. J. Appl. Phys., 1999, v. 86, N 3, pp. 12921297.

34. Syun-Ming Jang, Hyoun-Woo Kim, Rafael Reif. Thermal stability of Si/Sii.xGex /Si heterostructures deposited by very low pressure chemical vapor deposition. Appl. Phys. Lett., 1992, v. 61, N 3, pp. 315-317.

35. M.Sardela, Jr. and G.V.Hansson. Thermal relaxation kinetics of strained Si/Sii.xGex /Si heterostructures determined by direct measurement of mosaicity and lattice parameter variations. J. Vac. Sci. Thechnol. A, 1995, v. 13, N 2, pp. 314-326.

36. H.B. Номероцкий, О.П.Пчеляков, Е.М.Труханов. Рентгенодифракционные исследования взаимной диффузии в сверхрешётке Si/SiojGeoj. — Поверхность. Физика, химия, механика, 1993, N 2, стр. 57-62

37. Noboru Nakano, Louis Marville, Syun-Ming Jang, Kenneth Liao, Curtis Tsai. Effect of thermal annealing on the Raman spectrum of Sij.xGex grown on Si. J. Appl. Phys., 1993, v. 73, N1, pp. 414-417.

38. Feng Lin, Da-wei Gong, Chi Sheng, Fang Lu, and Xun Wang. Thermal stability of a Si/Si/. xGex quantum well studied by admittance spectroscopy. J. Appl. Phys., 2000, v. 87, N 4, pp. 1947-1950.

39. Y.S.Lim., J.U.Lee, H.S. Kim, D.W.Moon. Stain-induced diffusion in a strained Sij^Ge^Si heterostructure. Appl. Phys.Lett., 2000, v. 77, N 25, pp. 4157-4159.

40. MP. Seah. Quantitative Auger electron spectroscopy: a comparison of techniques for adsorbed tin on iron. Surf. Sci., 1973, v. 40, pp. 595-608.

41. J.P.Liu, M.J.Kong, X.F.Liu, J.P.Li, D.D.Huang, L.X.Li, D.Z.Sun. Strain-induced morphological evolution and preferential interdiffusion in SiGe epitaxial film on Si(100) during high-temperature annealing. J. Ciyst. Growth, 1999, v. 201/202, pp. 556-559.

42. M.Fatemi, P.E.Topson, M.E.Twigg, J.Chaudhuri. The effect of post-growth cooling rate on the defect structure in MBE-grown buried layers of Si/.xGex on Si substrates. Thin Solid Films, 1998, v. 312, pp. 362-371.

43. S.M.Prokes, O.J.Glembocki, and D.J.Godbey. Stress and its effect on the interdiffusion in Sij. xGex/Si superlattices. Appl. Phys. Lett., 1992, v. 60, N 9, pp. 1087-1089.

44. A.Csik, D.L.Beke, G.A.Langer, Z.Erdelyi, L.Daroczi, K.Kapta, M.Kis-Varga. Non-linearity of diffusion in amorphous Si-Ge multilayers. Vacuum, 2001, V. 61, pp.297-301.

45. A.Csik, G.A.Langer, D.L.Beke, Z.Erdelyi, M.Menyhard, and A.SuIyok. Interdiffusion in amorphous Si/Ge multilayers by Auger depth profiling technique. J. Appl. Phys., 2001, v.89,N l,pp. 804-806.

46. A.M.Lam, Y.- J.Zheng, and J.R.Engstrom. Direct in-situ characterization of Ge surface segregation in strained Si].xGex epitaxial films. Appl. Phys. Lett., 1998, v.73, N 14, pp. 2027-2029.

47. Glenn G. Jernigan, Phillip E. Thompson, and Conrad L. Silvestre. Ge segregation during the initial stages of Gex Sij.x alloy growth. Appl. Phys. Lett., 1996, v. 69, N 13, pp. 1894-1896.

48. DJ.Godbey and M.G.Ancona. Ge profile from the growth of SiGe buried layers by molecular beam epitaxy.- Appl. Phys. Lett., 1992, v. 61, N 18, pp. 2217-2219.

49. D.J.Godbey, J.V.Lill, J.Deppe, K.D.Hobart. Ge surface segregation at low temperature during SiGe growth by molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett., 1994, v. 65, N 6, pp. 711-713.

50. D.J.Godbey and M.G.Ancona. Analysis of Ge segregation in Si using a simultaneous growth and exchange model. — Surface Science, 1998, v. 395, pp. 60-68.

51. Jun-Hyung Cho, Myund-Ho Kang. Ge-Si intermixing at Ge/Si(001) surface. Phys. Rev. B, 2001, v. 61, N 3, pp.1688—1691.

52. F.Rosei, P.Raiteri. Stress induced surface melting during the growth of Ge wetting layer on Si(001) and Si(111). Appl. Surf. Sci., 2002, v. 195, pp. 16-19.

53. Xiaj Yan Zhu, Young Нее Lee. Defect induced Si/Ge intermixing on the Ge/Si(100) surface. -Phys. Rev. B, 1999, v. 59, N 15, pp. 9764-9767.

54. Bias P.Uberuaga, Michael Leskovar, Arthur P.Smith, Hannes Jonsson, and Marjorie Olmstead.

55. Diffusion of Ge below the Si(100) surface: theory and experiment. Phys. Rev. Lett., 2000, v. 84, N 11, pp.2441-2444.

56. T.Walther, C.J.Humphreys. A quantitative study of compositional profiles of chemical vapourdeposited strained silicon-germanium/silicon layers by transmission electron microscopy. -Journal of Crystal Growth, 1999, v. 197, pp. 113-128.

57. Sang-Gi Kim, Jongdae Kim, In-Ho Bae, Lin Guan Koo, Kee-Soo Nam. Analysis of Si/.xGex on Si heterostructures grown by MBE as a function of substrate temperature. — Journal of Crystal Growth, 1998, v. 186, pp. 375-381.

58. M.Bauer, L.Lyutovich, M.Oehme, E.Kasper, H.-J.Herzog, F.Ernst. Relaxed SiGe buffers with thickness below 0.1 pm.- Thin Solid Films, 2000, v. 369, pp. 152-156.

59. Kaoru Nakajima, Atsushi Konishi, and Kenj'i Kimura. Intermixing at Ge/Si(001) interfaces studied by high-resolution RBS. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 2000, v. 161-163, pp. 452-456.

60. Б.И.Болтакс. Диффузия в полупроводниках. М.: Государственное издательство физико-технической литературы, 1961. - 462 с.

61. М.А.Криштал. Диффузионные процессы в железных сплавах. М.: Государственное научно-техническое издательство по черной и цветной металлургии, 1963. — 278 с.

62. И.Б.Боровский, К.П.Гуров, И.Д.Марчукова, Ю.Э.Угасте. Процессы взаимной диффузии в сплавах. — М.: Наука, 1973. 360 с.

63. M.Romeo, C.Uhlaq-Boillet, J.P.Deville, J.Werckmann, G.Ehret, R.Chelly, D.Dentel, T.Angot, J.Bischoff. HRTEM study of strained Si/Ge multilayers. Thin Solid Films, 1998, v. 319, pp. 168-171.

64. L.Zommer, B.Lesiak, and A.Jablonski. Energy dependence of elastic electron backscattering from solids. Phys. Rev. B, 1993, v. 47, N 20, pp. 13759-13762.

65. J.T.Tsang, P.M.Mooney, F.Dacol, and J.O.Chu. Measurements of alloy composition and strain in GexSii.x layers.-J. Appl. Phys., 1994, v. 75, N 12, pp. 8098-8108.

66. D.C.Koninsberger, R.Prins. X-ray Absorption: Principles, Applications, Techniques of EXAFS, SEXAFS andXANES. - New York: Wiley, 1989. -710 p.

67. Кочубей Д.И., Бабанов Ю.А., Замараев К.И. и др. Рентгеноспектральный метод изучения структуры аморфных тел: EXAFS-спектроскопия. Новосибирск.: Наука, Сиб. Отделение, 1988. - 306 с.

68. Микроанализ и растровая электронная микроскопия. Под ред. Ф.Морис, Л.Мени, Р.Тиксье, Франция, 1978: Пер. с франц. - М.:Металлургия, 1985. - 392 с.

69. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. — Под ред. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д., Фиори Ч., Лифшин Э. В 2-х книгах. Книга 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1984.- 303с.

70. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Под ред. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д., Фиори Ч., Лифшин Э. В 2-х книгах. Книга 2. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 348 с.

71. Krzysztof Sikorski. Application of electron probe microanalysis to studies of diffusion processes in solids. Autumn School "Diffusion and reactions at solid-solid interfaces", 26 September-02 October, 2001, Halle, Germany. Poster.

72. P.C.Zalm. Ultra shallow doping profiling with SIMS. Rep. Prog. Phys., 1995, v.58, pp. 1321-1374.

73. Masaki Hasegawa and Ken Ninomiya. Nondestructive depth profile analysis by changing escape depth of photoelectrons. Jpn. J. Appl. Phys., 1993, v. 32, pp. 4799-4804.

74. Peter J.Cumpson. Angle-resolved XPS depth-profiling strategies. Appl. Surf. Sci., 1999, v.144.145, pp. 16-20.

75. Robert L.Opila, Joseph Eng Jr. Thin films and interfaces in microelectronics: composition andchemistry as function of depth. Progress in Surf. Sci., 2002, v. 69, pp. 125-163.

76. S.Hofmann. Sputter depth profile analysis of interfaces. Rep. Prog. Phys., 1998, v. 61, pp.827.888.

77. I.S.Tilinin, A.Jablonsky and W.S.M.Werner. Quantitative surface analysis by Auger and X-ray photoelectron spectroscopy. Progress in Surf. Sci., 1996, v.52, N 4, pp. 193- 335.

78. А.К.Гутаковский, С.М.Пинтус, А.Л.Асеев. Применение высокоразрешающей электронной микроскопии для изучения атомной структуры дефектов и границ раздела в полупроводниках. — Поверхность, 1993, N 10, стр. 5-16.

79. A.K.Gutakovsky, L.I.Fedina, and A.L.Aseev. High resolution electron microscopy of semiconductor interfaces. Physica status solidi(a), 1995, v. 150, pp. 127-140.

80. Васин О.И., Неизвестный И.Г., Торлин M.A., Шумский В.Н. Рентгеноспектральный анализ растущей плёнки в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии. Поверхность, 1989, N 10, стр. 89-93.

81. Васин О.И., Неизвестный И.Г., Торлин М.А., Шумский В.Н. Применение рентгеноспектрального анализа для контроля роста периодических структур при молекулярно-лучевой эпитаксии. Поверхность, 1990, N 9, стр. 53-60.

82. J.M.Walls, I.K.Brown and D.D.Hall. The application of taper-sectioning techniques for depth profiling using Auger electron spectroscopy. Appl. Surf. Sci., 1983, v. 15, N 1-4, pp. 93107.

83. Ernst Zinner. Sputter depth profiling of microelectronic structures. J. Electrochem. Soc.: Reviews and News, 1983, v. 130, N 5, pp. 199C-222C.

84. Карпов И.В., Кунаев С.В., Шумский В.Н. Разрешение по глубине при профильном Оже-анализе структур ZnS-Pb^Sni.xTe. — Поверхность, 1989, N 7, стр. 89-96.

85. Якушев М.В., Кеслер В.Г., Логвинский Л.М., Сидоров Ю.Г. Анализ методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии гетеросистем ZnSe / GaAs (112)В, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. — Поверхность, 1997, N 2, стр. 58-66.

86. Якушев М. В., Швец В. А., Кеслер В. Г., Сидоров Ю. Г. Изучение эпитаксиальных слоев ZnTe на подложках GaAs(310) методами эллипсометрии и методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Автометрия, 2001, N 3, стр. 30-38.

87. В. Г. Кеслер, Л. М. Логвинский, В. И. Машанов, О. П. Пчеляков, В. В. Ульянов. Исследование распределения компонентов в гетероструктурах Si/Gex Si].x/Si, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. — ФТТ, 2002, том 44, вып.4, стр.683-687.

88. S. Hofmann and V. Kesler. Quantitative Depth Profiling of a Ge/Si Multilayer Structure. -Surf. Interface Anal., 2002, v. 33, pp. 461^71.

89. V. Kesler and S. Hofmann. Interdiffusion at Ge/Si interfaces studied with AES Depth Profiling. Journal of Surface Analysis, 2002, v. 9, pp. 428-431.

90. V. Kesler and S. Hofmann. Improvement of the Depth Resolution in Sputter Depth Profiling by Elastic Peak Electron Spectroscopy. Surf. Interface Anal., 2002, v. 33, pp. 635-639.

91. V.G. Kesler, L.M. Logvinsky and K.K. Svitashev. Methodfor registration of б-layers in semiconductor structures using Auger-profiling. ECASIA '95 Proceedings, H. J. Mathieu, B. Reihl, D. Briggs (eds.), N.Y., 1996 , pp. 288-291.

92. V.G. Kesler, I.M. Logvinsky, I.P. Petrenko and A.I. Toropov. A Study of shutter effect inmolecular beam epitaxy by means of A ES depth profiling. — ECASIA '95 Proceedings, H. J. Mathieu, B. Reihl, D. Briggs (eds.), N.Y., 1996, pp. 292-295.

93. В.Г.Кеслер, Л.М.Логвинский, И.П.Петренко, К.К.Свиташев. Метод регистрации д-слоев в полупроводниковых структурах в процессе Оже-профилирования. — Полупроводники, Новосибирск: ИФП, 1996, стр. 303-307.

94. V.G.Kesler, L.M.Logvinsky, I.P.Petrenko. Determination ofCdTe(IIl)B-HgTe Heterojunction band discontinuties by X-ray photoelectron spectroscopy. ECASIA '97 Proceedings, J. Olefjord, L. Nyborg, D. Briggs (eds.), N.Y., 1997, pp. 503-506.

95. V.G.Kesler, L.M.Logvinsky, I.P.Petrenko, Y.G.Sidorov, M.V. Jakushev. XPS Depth profiling ofZnSe/GaAs (112)B Heterjunction. ECASIA '97 Proceedings, J. Olefjord, L. Nyborg, D. Briggs (eds.), N.Y., 1997, pp. 427-430.

96. В.В.Марков, В.Г.Кеслер, И.С.Эдельман, А.Е.Худяков, Г.В.Бондаренко. Двухслойные пленки переходный металл-диспрозий. — Новые материалы и технологии продовольственных и непродовольственных товаров. Издание КГТЭИ, Красноярск, 2000, стр. 95-99.

97. V.G.Kesler, L.M.Logvinsky. AES depth profiling ofSiGe/Si(100) epitaxial thin films. 8th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis, October 16-20,1999, Sevilla, Spain. Book of Abstracts, MO-DPQ5, p. 122.

98. V.G.Kesler, V.V.Markov, A.E.Khudyakov, I.S.Edelman. AES characterization of magnetic Dy-NiFe thin films. 8th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis, October 16-20,1999, Sevilla, Spain. Book of Abstracts, TH-MA01, p.489.

99. V. Kesler and S. Hofmann. Interdiffusion at Ge/Si interfaces studied with AES Depth Profiling. International Symposium on Practical Surface Analysis "PSA'01", 19-21 November, 2001, Nara, Japan.

100. S.Hofmann and V.Kesler. Using Elastic Peak Electron Spectroscopy for Enhanced Depth Resolution in Sputter Profiling. 12-th International Conference on Thin Films, ICTF-12, 1520 September, 2002, Bratislava, Slovakia. Book of abstracts, p. TF3.1.0.

101. V.V.Markov, V.G.Kesler, A.E.Khudyakov, I.S.Edelman, G.V.Bondarenko. X-ray photoemission spectroscopy of Dy in layered structures. Abstract Book of Euro-Asian Symposium "Trends in Masgnetism", Krasnoyarsk 2004, p. 228.

102. G.Gergely. The elastic peak in AES and EELS. Vacuum, 1983, v.33, N 1-2, pp.89-91.

103. Konkol A., Menyhard M. Determination of ion sputtering-induced in-depth distribution by means of elastic peak electron spectroscopy. Surf. Interface Anal., 1997, v. 25, pp.699-706.

104. W.Pamler. Advances in Auger microanalysis for semiconductor technology. Surf. Interface Anal., 1994, v. 22, pp.331-337.

105. S.Hofmann. High resolution compositional depth profiling. J. Vac. Sci. Technol. A, 1991, v. 9, N 3, pp. 1466-1476.

106. A.Rar, S.Hofmann, K.Yoshihara, K.Kajiwara. Optimization of depth resolution parameters in AES sputter profiling of GaAs/AlAs multilayer structures. Appl. Surf. Sci., 1999, v. 144— 145, pp. 310-314.

107. Siegfried Hofmann and Andrei Rar. Ultrahigh resolution in sputter depth profiling with Auger electron spectroscopy using ionized SFe molecules as primary ions. Jpn. J. Appl. Phys., 1998, v. 37, pp. L758-L760.

108. Siegfried Hofmann. Atomic mixing, surface roughness and information depth in high-resolution depth profiling of a GaAs/AlAs superlattice structure. Surf. Interface Anal., 1994, v. 21, pp. 673-678.

109. М.Н.Дроздов, В.М.Данильцев, Ю.Н.Дроздов, О.И.Хрыкин, В.И.Шашкин. Субнанометровое разрешение по глубине при послойном анализе с использованием скользящих Оже-электронов. Письма в ЖТФ, 2001, том 27, вып.З, стр. 59-66.

110. K.Satori, Y.Haga, R.Minatoya, M.Aoki and K.Kajiwara. Factors causing deterioration of depth resolution in Auger electron spectroscopy depth profiling of multilayered systems. J. Vac. Sci. Technol. A, 1997, v. 15, N 3, pp. 478^84.

111. Коротких B.JI., Косарев Е.Л., Ормонт А.Б., Коротких А.В. Улучшение энергетического разрешения фотоэлектронных спектрометров программной коррекцией на аппаратную функцию. Приборы и техника эксперимента, 1994, N 6, стр. 88-95.

112. Бриггс Д., Сих М.П. Анализ поверхности методами Оже и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. М.:"Мир",1987. - 600 с.

113. B.Roy Frieden. Restoring with Maximum Likelihood and Maximum Entropy. Journal of the Optical Society of America, 1972, v. 62, N 4, pp.511-518.

114. Patrick E.McSharry and Leonard A.Smith. Better nonlinear models from noisy data: Attractors with Maximum Likelihood. Phys. Rev. Lett., 1999, v. 83, N 21, pp. 4285-4288.

115. Е.Л.Косарев, В.Д.Песков, Е.Р.Подоляк. Восстановление спектра ультрамягкого рентгеновского излучения из измерений его поглощения в газе. — ЖТФ, 1983, том 53, вып.6, стр.1101-1113.

116. Зандерна А.В. Методы анализа поверхностей. М.:"Мир",1979. - 584 с.

117. L.E.Davis, N.C.MacDonald, P.W.Palmberg, G.E.Reach, R.E.Weber. Handbook of Auger electron spectroscopy. Physical Electronics Division, Perkin-Elmer Corporation, Eden Prairie, Minnesota 55343,1978. 254 c.

118. F.Pons, Le Hericy and J.P.Langeron. Quantitative approach of Auger electron spectrometry. Surf. Sci., 1977, v.69, pp.565-580.

119. Загоренко А.И., Запорожченко В.И. Количественная Оже-спектроскопия бинарных систем: сравнительный анализ моделей учёта матричных эффектов. Изв. АН СССР. Серия физическая, 1988, том 52, N 8, стр. 1563-1567.

120. Гвоздовер Р.С., Комолова Л.Ф. Растровая электронная микроскопия и рентгеновская микроскопия. М.: Мир, 1984. 304 с.

121. S.Tanuma, C.J.Powell and D.R.Penn. Calculations of electron inelastic mean free paths (IMFPs). Surf. Interface Anal., 1997, v. 25, pp.25-35.

122. W.S.M.Werner. Towards a universal curve for electron attenuation: elastic scattering data for 45 elements. Surf. Interface Anal., 1992, v. 18, pp.217-228.

123. P.J.Cumpson and M.P.Seah. Elastic scattering corrections in AES andXPS. II. Estimating attenuation lengths and conditions required for their valid use in overlayer/subsrate experiments. Surf. Interface Anal., 1997, v. 25, pp. 430-446.

124. P.J.Cumpson. Elastic scattering corrections in AES andXPS. III. Behaviour of electron transport mean free path in solids for kinetic energies in the range 100 eV < E < 400 eV. — Surf. Interface Anal., 1997, v. 25, pp. 447-453.

125. Werner H.Gries. A universal predictive equation for the inelastic mean free pathlengths ofX-ray photoelectrons and Auger electrons. Surf. Interface Anal., 1996, v. 24, pp. 3 8-50.

126. C.J.Powell. The energy dependence of electron attenuation lengths. Surf. Interface Anal., 1985, v. 7, pp. 256-273.

127. A.Jablonski and P.Mrozek, G.Gergely, M.Menhyard and A.Sulyok. The inelastic mean free path of electrons in some semiconductor compounds and metals. Surf. Interface Anal., 1984, v. 6, N6, pp. 291-295.

128. A.Jablonski and H.Ebel. Comparison of electron attenuation lengths and escape depths with inelastic mean free paths. Surf. Interface Anal., 1988, v. 11, pp. 627-632.

129. S.Tougard, M.Krawczyk, A.Jablonski, J.Pavluch, J.Toth, D.Varga, G.Gergely, M.Menyhard and A.Sulyok. Intercomparison of methods for separation of REELS elastic peak intensities for determination oflMFP. Surf. Interface Anal., 2001, v. 31, pp. 1-10.

130. V.M.Dwyer. A practical depth distribution function for angle-resolved Auger&photoelectron spectroscopy. Surf. Sci. Lett., 1994, v. 310, pp. L621-L624.

131. I.Lindau and W.E.Spicer. The probing depth in photoelectron and Auger-electron spectroscopy.-}. Electron. Spec. Relat. Phenom., 1974, v. 3,pp. 409-413.

132. C.J.Powell, M.P.Seah. Critical Review. Precision, accuracy, and uncertainty in quantitative surface analyses by Auger-electron spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. J. Vac. Sci. Technol. A, 1990, v. 8, N 2, pp. 735-756.

133. M.P.Seah and M.E.Jones. Roughness contributions to resolution in ion sputter depth profiles of polycrystalline metal films. Thin Solid Films, 1984, v. 115, p.203-216.

134. M.P.Seah and Maria Kuhlein. Temperature, roughness and depth resolution in ion sputter profiles. Surf. Sci., 1985, v. 150, pp. 273-288.

135. K.Kajiwara. High depth resolution in sputter profiling ofheterostructured systems. -ECASIA '95 Proceedings, H. J. Mathieu, B. Reihl, D. Briggs (eds.), N.Y., 1996, pp. 235-242.

136. Vincent S.Smentkowski. Review. Trends in sputtering. Progress in Surf. Sci., 2000, v. 64, pp. 1-58.

137. A.Barna, B.Pecz, M.Menyhard. Amorphisation and surface morphology development at low ion milling. Ultramicroscopy, 1998, v. 70, pp.161—171.

138. A.Zalar. Sample rotating in Auger electron spectroscopy depth profiling. J. Vac. Sci. Technol. A, 1987, v. 5, N 5, pp. 2979-2981.

139. J.B.Malherbe, R.Q.Odendaal. Ion sputtering, surface topography, SPMand surface analysis of electronic materials. Appl. Surf. Sci., 1999, v. 144-145, pp. 192-200.

140. В.Экштайн. Компьютерное моделирование взаимодействия цастиц с поверхностью твёрдого тела. Пер. с англ.- М.: Мир, 1995. 321 с.

141. Markov V.A., Nikiforov A.I., Pchelyakov О.Р. In-situ RHEED control of direct MBE growth of Ge quantum dots on Si(001). Journal of Crystal Growth, 1997, v. 175/176, pp. 736-740.

142. A.Barna and M.Menyhard. Study of low-energy atomic mixing by means of Auger depth profiling, XTEMand TRIM simulation on Ge/Si multilayer system. Surf. Interface Anal.,1996, v. 24, pp. 476-480.

143. Johan B.Malherbe and R.Quintin Odendaal. Calculated elemental sputter yield correction factor in quantitative Auger electron spectroscopy a poor approximation. - Surf. Interface Anal., 1997, v. 25, pp. 330-334.

144. Д.А.Темников. Применение компьютерного сканера для анализа электрофореграмм. -Приборы и техника эксперимента, 1999, N 6, стр. 59-62.

145. M.P.Ebel, H.Ebel, A.Hofmann and R.Svagera. Experimental determination of attenuation lengths ofphoto- and Auger-electrons in silicon dioxide and in silicon nitride in energy range 500 ev<Ekin<3100 eV. Surf. Interface Anal., 1994, v. 22, pp. 51-53.

146. Райх Т., Яржемский В.Г., Нефёдов В.И., Чернышева JI.B., Амусья М.Я. Длины свободного пробега электронов в оксидах алюминия, кремния и германия. — Поверхность. Физика, химия, механика, 1988, N 4, стр. 49-54.

147. R.Vidal, J.Ferron and R.H.Buitrago. Backscattering correction to depth profiling of interfaces. Appl. Surf. Sci., 1984, v. 20, pp. 145-153.

148. I.R.Barkshire, M.Prutton and D.K.Skinner. Correction of backscattering effects in quantification of Auger depth profiles. Surf. Interface Anal., 1991, v. 17, pp. 213-218.

149. G.Leveque, J.Bonnet. Quantitative correction of backscattering in Auger electron spectroscopy of thin films. Appl. Surf. Sci., 1995, v. 89, pp. 211-219.

150. Райф А., Штройбель П., Веран 3. Калибровка глубины при ионном травлении слоистых систем из металлов и А3В5 полупроводников. - Поверхность. Физика, химия, механика, 1987, N 10, стр. 37-42.

151. R.Voigtmann and W.Moldenhauer. Quantification of sputter depth profiles by means of wedge crater sputtering a new technique for depth scale calibration. - Surf. Interface Anal., 1988, v. 13, pp. 167-172.

152. Siegfried Hofmann and Jiang Yong Wang. Determination of the depth scale in sputter depth profiling. Journal of Surface Analysis, 2002, v. 9, N 3, pp. 306-309.

153. Б.В.Фриден в кн.: Обработка изображений и цифровая фильтрация. Под ред. Хуанга. М.:Мир, 1975. стр. 193-270

154. А.Н.Тихонов, В.Я.Арсенин. Методы решения некорректных задач. М.:Наука, 1979. -260 с.

155. Тихонов А.Н., Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1990. — 320 с.

156. M.G.Dowsett and D.P.Chu. Quantification of secondary-ion-mass spectroscopy depth profiles using maximum entropy deconvolution with sample independent response function. -J. Vac. Sci. Technol. B, 1998, v. 16, N 1, pp. 377-381.

157. Макаров B.B. Восстановление данных послойного ВИМС-анализа сверхтонких структур. — Автореферат диссертации канд.физ.-мат.наук. — Москва, 1999, 21 с.

158. Косарев Е.Л. Шенноновский предел сверхразрешения и его достижение при восстановлении сигналов. ПТЭ, 1989, N 4, стр. 84-87.

159. Косарев Е.Л. О пределе сверхразрешения при восстановлении сигналов. Радиотехника и электроника, 1990, вып. 1, стр. 68-87.

160. Гельфгат В.И., Косарев Е.Л., Подоляк Е.Р. Комплекс программ восстановления сигналов из зашумлённых данных методом максимума правдоподобия. ПТЭ, 1991, N5, стр. 86-91.

161. D.P.Chu, M.G.Dowsett, and G.A.Cooke. Characterization of the noise in ion mass spectrometry depth profiles.-]. Appl. Phys., 1996, v. 80, N 12, pp. 7104-7107.

162. Малкович P. Ш. Математика диффузии в полупроводниках.— СПб.: Наука, 1999.-399 с.

163. J.Crank. The mathematics of diffusion. Oxford at the Clarendon press, 1956. - 347 p.

164. William H.P., Saul A.T., William T.V., Brain P.F. Numerical Recipes in С: The Art of Scientific Computing. SE. Cambridge University Press. 1992.

165. P.M.Hall and J.M.Morabito. A formalism for extracting diffusion coefficients from concentration profiles. Surf. Sci., 1976, v. 54, pp. 79-90.

166. Ю. Б. Болховитянов, О. П. Пчеляков, JI. В. Соколов, С.И. Чикичев. Искуственные подложки GeSi для гетероэпитаксии достижения и проблемы. Обзор. — ФТП, 2003, том 37, вып. 5, стр. 513-537.

167. О. Millo, A. Many, and Y. Goldstein. Quantitative analysis of adsorbed layers by Auger electron spectroscopy. J. Vac. Sci. Technol. A, 1989, v. 7, N 4, pp. 2688-2694.

168. G.F.A.Van de Walle, L.J.Van Ijzendoorn, A.A.Van Gorkum, R.A.Van den Heuvel, A.M.L.Theunissen and D.J.Gravesteijn. Germanium diffusion and strain relaxation in Si/Sij. xGeJSi structures. Thin Solid Films, 1989, v. 183, pp. 183-190.

169. Yu Yang, Shiji Jiang, Zihua Tian, Xinghui Wu, Chi Sheng and Xun Wang. Near Band-Edge Photoluminescence in strained and relaxed Sii.xGeJSi quantum wells. — Jpn. J. Appl. Phys., 1998, v. 37, pp. 1884-1888.

170. H.Sunamura, S.Fukatsu, N.Usami and Y.Shiraki. Luminescence study on interdiffusion in strained Sii.xGeJSi single quantum wells grown by molecular beam epitaxy. — Appl. Phys. Lett., 1993, v. 62, N 12, pp. 1651-1653.

171. Kai Shum, P.M.Mooney and J.O.Chu. Dislocation-relatedphotoluminescence peak shift due to atomic interdiffusion in SiGe/Si. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, N 8, pp. 1074-1076.

172. J.-M.Baribeau, R.Pascual and S.Saimoto. Interdiffusion and strain relaxation in ( SimGeJp superlattices. Appl. Phys. Lett., 1990, v. 57, N 15, pp. 1502-1504.

173. K.Dettmer, W.Freiman, M.Levy, Yu.L.Khait and R.Beserman. Kinetics of interdiffusion in strained nanometer period Si/Ge superlattices studied by Raman scattering. — Appl. Phys. Lett., 1995, v. 66, N 18, pp. 2376-2378.

174. R.People and J.C.Bean. Erratum: Calculation of critical thickness versus lattice mismatch for Sii.xGeJSi strained-layer heterostructures. Appl.Phys.Lett., 1986, v. 49, N 4, p. 229.

175. E.V.Spesivtsev, S.V.Rykhlitsky, V.A.Shvets, S.I.Chikichev, A.S.Mardezhov, N.I.Nazarov, V.A.Volodin. Time-resolved microellipsometry for rapid thermal process monitoring. — Thin Solid Films, 2004, v. 455-456, pp. 700-704.

176. P.I.Gadiduk, A.Nylandsted Larsen, J.Lundsgaard Hansen. Strain-relaxed SiGe/Si heteroepitaxial structures of low threading-dislocation density. Thin Solid Films, 2000, v.367, pp.120-125.

177. Tetsuji Ueno, Toshifumi Irisawa, Yasuhiro Shiraki, Akira Uedono, Shoichiro Tanigawa. Low temperature buffer growth for modulation doped SiGe/Ge/SiGe heterostructures with high hole mobility. Thin Solid Films, 2000, v. 369, pp. 320-323.

178. А. К. Гутаковский, С. И. Романов, О. П. Пчеляков, В. И. Машанов, JI. В. Соколов, И. В. Ларичкин. Эпитаксия кремния и твёрдых растворов германий-кремний на пористомкремнии. Изв. АН, серия физическая, 1999, том 63, N 2, стр. 255-261.

179. Б.И.Болтакс. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. — Ленинград: Наука, 1972.-384 с.

180. J.C.Phillips and J.A.Van Vechten. Macroscopic model of formation of vacancies in semiconductors. Phys. Rev. Lett., 1973, v. 30, N 6, pp. 220-223.

181. S.M.Prokes and F.Spaepen. Interdiffusion in Si/Ge amorphous multilayer films. -Appl.Phys.Lett., 1985, v. 47, N 3, pp. 234-236.

182. J.M.Sanz and S.Hofmann. A comparison between electron energy loss spectroscopy and Auger electron spectroscopy sputtering depth profilec ofTa20s/Ta. Thin Solid Films, 1984, v. 120, pp. 185-189.

183. D.B.Aubertine and P.C.McIntyre. Influence of Ge concentration and compressive biaxial stress on interdiffusion in Si-rich SiGe alloy heterostructures. J. Appl. Phys., 2005, v. 97, pp. 013531-1 -013531-10.