WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

этого дисилицида достаточно сложен. Дело в том, что Отжиг образца до температуры 350C приводит, как и известно три типа метастабильных соединений состава в случае Si 2p-спектров, к заметным изменениям спектра FeSi2: -FeSi2, -FeSi2 и дисилицид железа со структурой валентных электронов, основной максимум которого сутипа CsCl [1,6,8]. Все три дисилицида, как уже отмечажается, а на его левом склоне начинает формироваться лось во Введении, наблюдались в разных работах при новая особенность с энергией связи 1.8 eV. Однако наитвердофазном синтезе в случае нанесения сверхтонких более четко она видна в спектрах, измеренных после отслоев железа на поверхность Si(100)2 1. Данных по жига образца до температур 400-500C, т. е. в условиях, энергетическим сдвигам Si 2p мод для них почти нет.

когда доминирующей фазой становится силицид железа, В цитированных выше работах [18,21] приводятся лишь характеризуемый модами D1 и SD1. Кроме того, в этих значения сдвигов для -FeSi2, равные 0.1 и 0.35 eV спектрах появляется тонкая структура в виде широких соответственно. Второе значение, полученное для креммаксимумов при энергии 4 и 7.5 eV. Интенсивность данных максимумов несколько возрастает после отжига ния n-типа, должно соответствовать нашему случаю.

образца до 630C. Найденное же нами значение энергетического сдвига Физика твердого тела, 2006, том 48, вып. 1902 М.В. Гомоюнова, Д.Е. Малыгин, И.И. Пронин моды D1 равно 0.16 eV и значительно отличается от [6] K Rhrnschopf, D. Borgmann, G. Wedler. Thin Solid Films 280 171 (1996).

приведенного выше. Поэтому полагаем, что рассматри[7] J. Chrost, J.J. Hinarejos, P. Segovia, E.G. Michel, R. Miranda.

ваемый дисилицид железа не соответствует фазе -FeSi2.

Surf. Sci. 371, 297 (1997).

Структура валентной зоны, в которой наблюдаются [8] R. Klsges, C. Carbone, W. Everhardt, C. Pampuch, O. Rader, максимумы при энергии 0.6 и 1.8 eV, ближе всего к T. Kachel, M. Gudat. Phys. Rev. B 56, 10801 (1997).

структуре, наблюдавшейся в работе [1] для фазы -FeSi2.

[9] S. Hajjar, G. Garreau, S. Pelletier, P. Bertoncini, P. Wetzel, На основании этого сходства образовавшийся дисилицид G. Gewinner, M. Imhoff, C. Pirri. Surf. Sci. 532–535, железа можно идентифицировать как -FeSi2.

(2003).

Обращает на себя внимание большая интенсивность [10] K. Radermacher, R. Carius, S. Mantl. Nucl. Instr. Meth. B 84, поверхностной составляющей SD1 данного дисилицида, 163 (1994).

которая сопоставима с интенсивностью основной мо[11] M. Tanaka, Y. Kumagai, T. Suemasu, F. Hasegawa. Appl. Surf.

ды D1. Согласно данным [5,23], атомы кремния часто Sci. 117/118, 303 (1997).

проявляют тенденцию к сегрегации на поверхности [12] N. Minami, D. Makino, T. Matsumura, C. Egawa, T. Sato, силицидов железа. Причем энергетические сдвиги мод K. Ota, S. Ino. Surf. Sci. 514, 211 (2002).

[13] М.В. Гомоюнова, И.И. Пронин, Д.Е. Малыгин, С.М. Сосегрегированного кремния и поверхностного силицида ловьев, Д.В. Вялых, С.Л. Молодцов. ЖТФ 75, 106 (2005).

оказываются близкими. Поэтому аномально большая ин[14] М.В. Гомоюнова, И.И. Пронин. ЖТФ 74, 1 (2004).

тенсивность моды D1 может быть следствием наложения [15] A. Ishizaka, Y. Shiraki. J. Electrochim. Soc. 133, 666 (1986).

этих двух пиков. Характерной особенностью сегреги[16] D.A. Shirley. Phys. Rev. B 5, 4709 (1972).

рованного кремния является и наличие максимума в [17] М.В. Гомоюнова, И.И. Пронин, Н.Р. Галль, С.Л. Молодцов, спектре валентных электронов в области энергий связи Д.В. Вялых. ФТТ 45, 1519 (2003).

4eV [23]. Такой максимум наблюдается в спектрах, [18] F. Sirotti, M. Do Santis, G. Rossi. Phys. Rev. B 48, полученных нами после отжига образца до температур, (1993).

превышающих 500C, что также подтверждает вывод о [19] J. Alvarez, J.J. Hinarejos, E.G. Michel, J.M. Gallego, сегрегации кремния.

R. Miranda. Surf. Sci. 251–252, 59 (1991).

И наконец, третью силицидную фазу (моды D2 и SD2), [20] J.M. Gallego, R. Miranda. J. Appl. Phys. 69, 1377 (1991).

обнаруженную нами после отжига образца до 630C, [21] B. Egert, G. Panzner. Phys. Rev. B 29, 2091 (1984).

мы отождествляем со стабильным полупроводниковым [22] F.J. Himpsel, G. Hollinger, R.A. Pollak. Phys. Rev. B 28, (1983).

дисилицидом -FeSi2, который наблюдался практически [23] H. Busse, J. Kandler, E. Eltester, K. Wandelt, G.R. Castro, во всех работах при достижении достаточно высоких J.J. Hinarejos, P. Segovia, J. Chrost, E.G. Michel, R. Miranda.

температур прогрева кристалла. Наличие в спектре Surf. Sci. 381, 133 (1997).

валентных электронов состояний на уровне Ферми объясняется тем, что в этих условиях на поверхности образца все еще сохраняется метастабильная фаза -FeSi2, обладающая металлической проводимостью.

Таким образом, из полученных результатов следует, что в процессе отжига монокристалла Si(100), покрытого тонким силицидным слоем Fe3Si, последовательно формируются три силицида железа — стабильный моносилицид -FeSi, метастабильный дисилицид -FeSiи стабильный дисилицид -FeSi2. Первая из этих фаз (-FeSi) является доминирующей в диапазоне температур 60-250C. Фаза -FeSi2, обнаруживающаяся при T = 350C, является основной компонентой приповерхностной области образца в температурном интервале 400-500C. Наконец, фаза -FeSi2 синтезируется при температурах выше 600.

Список литературы [1] J. Alvarez, J.J. Hinarejos, E.G. Michel, G.R. Castro, R. Miranda. Phys. Rev. B 45, 14 042 (1992).

[2] J.M. Gallego, J.M. Garcia, J. Alvarez, R. Miranda. Phys. Rev.

B 46, 13 339 (1992).

[3] N. Onda, J. Henz, E. Muller, K.A. Mader, H. von Kanel. Appl.

Surf. Sci. 56–58, 421 (1992).

[4] W. Raunau, H. Niehus, G. Comsa. Surf. Sci. 284, L375 (1993).

[5] F. Sirotti, M. DeSantis, X. Jin, G. Rossi. Phys. Rev. B 49, 11 134 (1994).

Физика твердого тела, 2006, том 48, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.