Стратификация границы раздела Fe/Si(001)2x1 отжигом смачивающего слоя
Плюснин Н.И.1
1Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи им. маршала Советского Союза С.М. Буденного Министерства обороны РФ, Санкт-Петербург, Россия
Email: plusnin@dvo.ru
Поступила в редакцию: 26 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 27 сентября 2022 г.
Принята к печати: 5 октября 2022 г.
Выставление онлайн: 12 декабря 2022 г.
Исследование границы раздела Fe/Si(001)2x1 в процессе ее формирования проводили методами дифракции медленных электронов (LEED), спектроскопии оже-электронов (AES), спектроскопии потерь энергии электронов (EELS) (все in-situ) и после выгрузки из камеры - методом атомно-силовой микроскопии (AFM). Пленки Fe на Si(001)2x1 получали при температурах подложки и источника 30oС и соответственно 1250oС. Смачивающий слой (WL) Si(001)2x1-Fe формировали отжигом на стадиях роста 1 монослой (ML) и 3 ML при температурах 500oC и соответственно 250oC. Анализ и интерпретация полученных данных с учетом возможных схем поверхностных реакций показал, что после отжига при толщине 1 ML состав слоев (сверху вниз) пленки Fe соответствовал 2 ML Si/Fe. А с увеличением толщины до 2 ML он изменился на Fe/Si/Fe и до 3 ML на Fe-FeSi. Затем после отжига пленки толщиной 3 ML он изменился на FeSi. При 4 ML произошло формирование двухслойной пленки FeSi/FeSi2. И далее при 7 ML и 10 ML состав слоев пленки изменился на Fe3Si/FeSi2 и соответственно Fe/Fe3Si/FeSi2. При этом верхний слой Fe3Si при 7 ML покрылся 0.6 ML сегрегированного Si. А верхний слой Fe при 10 ML после осаждения и отжига при 250oС покрылся 0.3 ML и соответственно 0.6 ML сегрегированного Si. В последней пленке Fe, латеральный размер зерен и средняя высота рельефа пленки составили 10-20 nm и соответственно ~0.4 nm. Ключевые слова: граница раздела, смачивающий слой, многослойная пленка, состав слоев, схемы поверхностных реакций, Fe, Si(001)2x1.
- S.-G. Nam, Y. Cho, M.-H. Lee, K.W. Shin, C. Kim, K. Yang, M.Jeong, H.-J. Shin, S. Park. 2D Materials, 5 (4), 041004 (2018)
- Н.И. Плюснин. Письма в ЖТФ, 44 (21), 64 (2018). DOI: 10.21883/PJTF.2018.21.46857.17439 [N.I. Plyusnin. Tech. Phys. Lett., 44 (21), 64 (2018).]
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. УФН, 168 (10), 1083 (1998). [S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. Usp. Fiz. Nauk, 168 (10), 1083 (1998). DOI: 10.3367/ufnr.0168.199810b.1083]
- Н.И. Плюснин. Изв. вуз. Материалы электронной техники, 20 (4), 239 (2017). DOI: 10.17073/1609-3577-2017-4 [N.I. Plyusnin. News of Higher Educational Institutions. Mater. Electron. Technol., 20 (4), 239 (2017).]
- N.I. Plusnin, V.M. Il'iashchenko, S.A. Kitan', S.V. Krylov. J. Phys.: Conf. Series. IOP Publishing, 100 (5), 052094 (2008). DOI: 10.1088/1742-6596/100/5/052094
- Н.И. Плюснин, В.М. Ильященко, С.А. Китань, С.В. Крылов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 9, 86 (2009)
- A.M. Maslov, N.I. Plusnin. Defect and Diffusion Forum (Trans Tech. Publications Ltd, 2018), v. 386. p. 15-20
- N.I. Plusnin, A.P. Milenin, B.M. Iliyashenko, V.G. Lifshits. Phys. Low-Dimensional Structures (PLDS), 9--10, 129 (2002)
- J.M. Gallego, R. Miranda. J. Appl. Phys., 69 (3), 1377 (1991). DOI: 10.1063/1.347276
- Qi-Gao Zhu, Hiroshi Iwasaki, E.D. Williams, R.L. Park. J. Appl. Phys., 60 (7), 2629 (1986)
- X. Wallart, H.S. Zeng, J.P. Nys, G. Delmai. Appl. Surf. Sci., 56 (58), 427 (1992). DOI: 10.1016/0169-4332(92)90265-Y
- Y. Ufuktepe, M. Onellion. Solid State Commun., 76 (2), 1919 (1990). DOI: 10.1016/0038-1098(90)90540-R
- N.G. Gheorghe, M.A. Husanu, G.A. Lungu, R.M. Costescu, D. Macovei, C.M. Teodorescu. J. Mater. Sci., 47 (4), 1614 (2012). DOI: 10.1007/s10853-011-5963-0
- M. Fanciulli, S. Degroote, G. Weyer, G. Langouche. Surf. Sci., 377, 529 (1997). DOI: 10.1016/S0039-6028(96)01429-X
- F. Sirotti, M. DeSantis, X. Jin, G. Rossi. Appl. Surf. Sci., 65, 800 (1993). DOI: 10.1016/0169-4332(93)90759-5
- J. Alvarez, A.L. Vazquez de Parga, J.J. Hinarejos, J. de la Figuera, E.G. Michel, C. Ocal, R. Miranda. Phys. Rev. B, 47 (23), 16048 (1993). DOI: 10.1103/PhysRevB.47.16048
- F. Zavaliche, W. Wulfhekel, H. Xu, J. Kirschner. J. Appl. Phys., 88 (9), 5289 (2000). DOI: 10.1063/1.1314311
- Z.H. Nazir, C.K. Lo, M. Hardiman. J. Magn. Magn. Mater., 156 (1--3), 435 (1996). DOI: 10.1016/0304-8853(95)00930-2
- W.-T. Tu, C.-H. Wang, Y.-Y. Huang, W.-C. Lin. J. Appl. Phys., 109 (2), 023908 (2011). DOI: 10.1063/1.3537832
- K. Ruhrnschopf, D. Borgmann, G. Wedler. Thin Solid Films, 280 (1--2), 171 (1996). DOI: 10.1016/0040-6090(95)08248-4
- D. Robertson, G.M. Pound. Critical Rev. Solid State Mater. Sci., 4 (1--4), 163 (1973). DOI: 10.1080/10408437308245824
- H. Wu, P. Kratzer, M. Scheffler. Phys. Rev. B, 72 (14), 144425 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.72.144425
- D. Pines. Rev. Modern Phys., 28 (3), 184 (1956). DOI: 10.1103/RevModPhys.28.184
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.