авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ им. А.В. РЖАНОВА, ИНСТИТУТ ФИЗИЧЕСКИХ и ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (RIKEN) и ...»

-- [ Страница 6 ] --

Создание как химически активных состояний SiO(пов.) путём разрыва Si—O связей на поверхности плёнки SiO2 для зарождения неэпитаксиальных островков кремния, так и участков чистой поверхности подложки посредством десорбции молекул SiO для эпитаксиального роста островков может происходить согласно реакции SiO2(пов.)+Si(адатом) SiO(пов.) + SiO(газ). (6.7) Соотношения между продуктами реакции SiO(пов.) и SiO(газ) зависит от температуры. Плотность островков может быть оценена исходя из предположения, что центры зарождения появляются в результате реакции (6.7). Также как в случае германия, плотность может быть оценена по формуле (6.4), по которой экспериментально измеренная плотность n см-2 соответствует соотношению kr o) / 3.6 10-2. Такая величина ( соотношения между kr o) и является характерной для реакций отдельных ( адатомов с атомами поверхности [192]. Отметим, что согласно теории зародышеобразования, случай, когда реакция отдельного адатома с поверхностью создаёт центры роста островков, соответствует модели с размером критического зародыша i=0. Шмидт с коллегами [281] наблюдал такую же высокую плотность островков при нанесении некоторых металлов на поверхность SiO2. Авторы предположили существование корреляции, при которой плотность островков выше у тех металлов, чья теплота сублимации с поверхности SiO2 выше. Наши результаты показывают, что плотность островков кремния была приблизительно в пять раз выше, чем германия.

Такое большое различие плотностей не может быть результатом различия теплот сублимации кремния и германия. Поскольку островки кремния и германия были выращены в условиях полной конденсации осаждаемого материала, то полученное различие плотностей определяется разной реакционной способностью адатомов кремния и германия с поверхностью SiO2 и показывает, что вероятность вступления в реакцию с поверхностью SiO2 для адатомов кремния приблизительно в пять раз выше, чем для адатомов германия.

Плотность островков как функция времени роста при постоянной скорости нанесения кремния может быть получена, основываясь на предположении, что все островки имеют одинаковый размер и форму при каждом покрытии. Количество осаждённого кремния V определяется формулой V = wt, где w и t - скорость и время осаждения, соответственно. С другой стороны, осаждённый кремний расходуется в основном образование островков, и поэтому V= N, где N и - плотность и объем островков (если все островки имеют одинаковый размер). Когда покрытие кремния превышает предел соответствующий полному заполнению поверхности островками, тогда нет свободного места между островками и N = 1 / s, где s - площадь островка на поверхности. Поскольку s ~ 2 / 3 и ~ N 3 / 2 то, приравнивая количество нанесённого кремния и кремния в островках, получаем wt ~ N 1 / 2 или N ~ t 2. Аппроксимация экспериментальной зависимости посредством такой степенной функции приведена на Рис. 6.18.

На основании полученных результатов можно сделать вывод:

установлено, что трёхмерные островки округлой формы с предельно высокой плотностью массива образуются при осаждении кремния на оксидированную поверхность кремния. Условия для образования пирамидальных островков возникают при появлении участков чистого кремния благодаря сублимации молекул SiO при высоких температурах. В заключение важно отметить, что использование сверхтонкой плёнки SiO2, как промежуточного покрытия перед нанесением слоя кремния, создаёт условия для образования трёхмерных островков кремния размером 10 нм и менее, обладающих довольно хорошей термической стабильностью и имеющих предельно высокую пространственную плотность. В принципе, этим методом можно создавать, например, слои легированных квантовых точек кремния в нелегированной матрице кремния, если легирование добавить на стадии образования трёхмерных островков кремния, которые затем закрыть слоем нелегированного кремния. Чередуя такой рост с оксидированием поверхности кремния, можно получить многослойную структуру легированных квантовых точек кремния в матрице кремния.

6.5. Образование многослойных структур островков германия в матрице Si/ окисел-Si Для изготовления многослойных структур островков германия мы использовали кремний в качестве разделительного слоя между слоями островков германия. Процедура изготовления включала в себя следующие стадии: оксидирование поверхности кремния кислородом, нанесение германия для создания слоя островков германия, нанесение кремния толщиной около нм, оксидирование поверхности разделительного слоя кремния, и так далее до изготовления структуры, содержащей несколько слоёв островков германия в матрице Si/SiO2. Для выращивания такой структуры мы исследовали рост кремния на слое островков германия. Характер изменения морфологии поверхности по мере увеличения толщины покрытия кремния при его нанесении на поверхность слоя островков германия показан на Рис. 6.19.

Рис. 6.19. Изображения СТМ поверхности после (а) осаждения бислоёв германия на оксидированную подложку Si(111);

(б), (в) и (г) осаждения слоёв кремния толщиной, соответственно, 0.3, 1.0 и 3.0 нм на слой островков германия, показанный на (а). Изображения (а) и (б) были получены от одного и того же участка поверхности;

на этих изображениях островки германия, слившиеся в результате роста на них кремния, обведены чёрными кружками. Избирательный рост кремния только на островках германия виден на (б) и (в). Германий и кремний осаждался при 420 °С. Все изображения показывают области поверхности одного размера.

В начальной стадии роста адатомы кремния селективно встраивались только в островки германия и не присоединялись к поверхности оксида кремния между островками, как можно видеть из сравнения Рис. 6.19(а) и 6.19(б). При таком механизме роста морфология поверхности создавалась в результате коалесценции островков кремния, выросших поверх островков германия, как видно на Рис.6.19(в) и 6.19(г). Картины ДБЭ показали, что разделительный слой кремния был эпитаксиальным по отношению к подложке в случае роста на эпитаксиальных островках германия. Однако по природе своего образования он мог иметь структурные дефекты по границам сращивания островков кремния. Разделительный слой кремния, образованный на слое неэпитаксиальных островков германия, вероятно, имел поликристаллическую структуру.

Для получения начальных условий для образования следующего слоя островков германия, поверхность разделительного слоя кремния оксидировалась в кислороде при той же температуре, которая использовалась при росте первого слоя островков германия. Рис. 6.20 показывает, что плотность островков германия, образованных на разделительном слое кремния, была приблизительно 3 1012 см-2, что в 1.5 выше, чем плотность островков на плоской исходной поверхности подложки.

Поскольку плотность островков определяется длиной диффузии адатомов германия по поверхности SiO2, полученное увеличение плотности могло быть вызвано двумя факторами: уменьшенной температурой роста плёнки SiO2 и изменением морфологии поверхности. Проводя эксперименты на плоских поверхностях, мы определили, что варьирование температуры роста плёнки SiO2 в интервале 420-640 °С не влияет на плотности островков, образующихся при последующем осаждении германия. Этот результат указывает на то, что увеличение плотности островков германия, полученное при использовании разделительных слоёв кремния, определяется морфологией их поверхностей. Отметим, что при получении многослойных структур островков германия в матрице Si/SiO2, все стадии процесса на одном образце проводились при одной температуре.

6.6. Излучательные свойства наноструктур германия и кремния Наиболее впечатляющие и практически важные свойства наноструктур на основе полупроводниковых соединений типа А3Б5 проявились в излучательной рекомбинации носителей [1]. Излучательные свойства структур квантовых точек германия в матрице кремния, выращенных в режиме Странского-Крастанова, к настоящему времени детально исследованы. Оказалось, что они существенно зависят от температуры роста.

Так, при сравнительно низких температурах около 400 °С создаются структуры, способные излучать фотоны с энергией даже меньшей, чем ширина запрещённой зоны германия, а именно, в диапазоне приблизительно от 0.6 до 0.9 эВ [304,305].

Рис. 6.20. Изображения СТМ от участков одного размера, показывающие эволюцию поверхности после осаждения (а) 2 БС германия на оксидированную подложку Si(111), (b) разделительного слоя кремния толщиной 3 нм на слой островков германия и (c) 2 БС германия на оксидированную поверхность разделительного слоя кремния. Все процессы проводились при 420 °С.

Такая возможность обусловлена тем, что точки германия в кремнии образуют полупроводниковую гетероструктуру 2-го типа, в которой в излучательную рекомбинацию вовлекаются дырки, захваченные в потенциальные ямы квантовых точек германия, и электроны из окружающего кремния, локализованные на границе с точками германия [306,307]. То, что германий в кремнии формирует гетероструктуры 2-го типа, согласуется с результатами электрофизических исследований [273,308,309]. Структуры, выращенные при более высоких температурах около 600 °С, излучают фотоны в более узком диапазоне энергий вблизи 0.8 эВ независимо ни от размера точек германия, ни от толщины слоёв кремния, разделяющих слои точек германия [310-314]. Это может быть связано с тем, что эффект пространственного квантования в точках германия, выращенных в режиме Странского-Крастанова, может быть незначительным из-за их большого размера. Интерес к структурам, излучающим фотоны с энергией около 0. эВ, вызван использованием этой области спектра в оптоволоконных средствах связи. Однако эффективность оптических переходов в структурах с квантовыми точками германия в кремнии, выращенных в режиме Странского Крастанова, значительно ниже, чем у прямозонных полупроводников типа А3Б5. Кроме этого квантовые точки германия в кремнии являются термически неустойчивыми при высоких температурах. Связанное с ними излучение света исчезает после отжигов при температуре выше 700 °С. Поэтому поиск методов создания наноструктур Ge/Si с высокой эффективностью оптических переходов с энергией в области 0.8 эВ остаётся принципиально важной задачей. Рассмотрим излучательную рекомбинацию носителей в структурах германия и кремния, выращенных с использованием оксидирования поверхности кремния.

6.6.1. Фотолюминесценция наноструктур Ge/Si, выращенных разными методами Фотолюминесцентные свойства слоёв германия, выращенных на оксидированной поверхности кремния, исследованы в нескольких работах [257,262,315,316]. Для прямого сравнения спектров фотолюминесценции (ФЛ), три типа структур были выращены в одной ростовой камере, а именно:

в режиме Странского-Крастанова, а также посредством осаждения слоёв германия и кремния на оксидированную поверхность кремния [262]. Слои, выращенные на оксидированной поверхности кремния, излучают фотоны в широкой области спектра приблизительно от 0.75 до 1.0 эВ (рисунки 6.21а и 6.21в), тогда как структуры Ge/Si, выращенные в режиме Странского Крастанова, дают широкий пик ФЛ с максимумом при 0.75 эВ (рис. 6.21д).

Рис. 6.21. Спектры ФЛ (4 К, exc=325 нм) наноструктур, выращенных (а-г) на оксидированной поверхности кремния в результате осаждения (а, б) слоя островков германия, покрытых слоем кремния, и (в, г) только слоя кремния, а также (д, е) в режиме Странского-Крастанова. Спектры (а, в и г) измерены от структур после роста. Они изменяются в спектры соответственно (б, г и е) после отжига структур в течение 30 мин в кислороде при температурах, указанных на рисунке. Спектры, представленные на (а) и (в) пунктирными линиями соответствуют структурам, выращенным при относительно низких температурах. (г) Спектры структуры, выращенной при температуре выше 500 °С.

Другое отличие этих структур состоит в том, что они дают более высокую интенсивность пика Si-TO (межзонные оптические переходы с генерацией поперечных оптических фононов) от подложки. При возбуждении ФЛ излучением с короткой длиной волны 325 нм от Нe-Cd лазера, которое поглощается поверхностным слоем толщиной около 10 нм, большая интенсивность пика Si-TO свидетельствует о миграции возбуждённых носителей на большую глубину у структур с лучшим кристаллическим качеством. Сравнение интенсивностей пиков Si-TO свидетельствует о наличие большого числа дефектов в структурах, выращенных на оксидированной поверхности кремния. Концентрация дефектов существенно возрастает с уменьшением температуры роста так, что пик Si-TO исчезает на спектрах структур, выращенных при низких температурах.

Отжиг трёх типов структур приводит к различным изменениям их спектров ФЛ. Структуры Ge/Si, выращенные на оксидированной поверхности кремния, излучают ФЛ в области 0.8 эВ с интенсивностью, возрастающей на 1-2 порядка по величине при увеличении температуры отжига до 1000 °С (рис.

6.21б). Отжиг структур, содержащих только слои кремния, выращенные при температурах выше 500 °С, приводит к существенному увеличению интенсивности пика Si-TO и сохранению слабой интестивности ФЛ в области 0.8 эВ (рис. 6.21г). Отметим, что кристаллический кремний характеризуется полосой излучения D1 в области энергий 0.8 эВ, которая создаётся оптическими переходами между состояниями, связанными с кристаллическими дефектами. Структуры Ge/Si, выращенные в режиме Странского-Крастанова и отожжённые при температурах выше 700 °С, практически полностью теряют способность к ФЛ, связанной с квантовыми точками германия (рис. 6.21е) [262,317,318]. Такая зависимость ФЛ от температуры отжига часто используется как критерий для подтверждения происхождения ФЛ от квантовых точек германия, а не от кристаллических дефектов в окружающем кремнии. Таким образом, возрастание ФЛ на 1- порядка по интенсивности в области 0.8 эВ в структурах Ge/Si, выращенных на оксидированной поверхности кремния и отожженных при температуре выше 700 °С, не может быть связано с квантовыми точками германия, а происходит от оптической рекомбинации в закрывающем слое кремния. Этот вывод подтверждается также отсутствием пика Si-TO от подложки в спектрах ФЛ этих структур (рис 21б), что свидетельствует о захвате возбуждённых носителей в закрывающем слое кремния ещё до достижения ими границы островки-Ge/Si(001).

Дефекты, вызывающие излучение в области D1, обычно вводятся в кристалл кремния посредством пластической деформации [319-321]. В последнее десятилетие значительные усилия были направлены на поиск методов создания кремниевых структур с высокой эффективностью излучения в области D1, а также методов обработки этих структур, дающих снижение эффективности безизлучательной рекомбинации. Так, высокотемпературный отжиг соединённых шайб кремния создаёт у них дефектный поверхностный слой толщиной около 1 мкм, обладающий высокой эффективностью излучения в области D1 [322]. В тоже время снижение эффективности безизлучательной рекомбинации наблюдается в структурах, подвергнутых комбинированному воздействию гетерирования и пассивации [323].

Спектры ФЛ на рис. 6.21б показывают, что слои кремния, выращенные на слое островков германия на оксидированной поверхности кремния, способны излучать свет только при энергиях в области 0.8 эВ, то есть имеет эффективную ширину запрещенной зоны значительно меньшую, чем кристаллический кремний. Это свидетельствует о существенном отличии атомной структуры этих слоёв, которые могут быть названы слоями наноструктурированного кремния (нс-Si), от структуры кристаллического кремния. Ниже показано, что слои нс-Si формируются в узком диапазоне условий роста и при последующем высокотемпературном отжиге.

6.6.2. Условия образования нс-Si на слое островков германия Наиболее интенсивная ФЛ наблюдалась после высокотемпературного отжига у тех наноструктур Ge/Si, у которых слой островков германия выращивался при температурах в диапазоне 400-540 °С (рис. 6.22а) [263].

Различие температурных зависимостей интенсивности максимума пика от его интегральной интенсивности, показанных на вставке, свидетельствует о более узком пике у структур, выращенных при более высоких температурах.

Аналогичная зависимость получена и в случае, когда в качестве переменного параметра использовалась температура роста покрывающего слоя кремния (рис. 6.22б), но с той лишь разницей, что интенсивная ФЛ наблюдалась для более узкого диапазона от 400 до 500 °С.

Рис. 6.22. Спектры ФЛ (4 К, exc=532 нм) слоёв нс-Si, выращенных при разных условиях на оксидированной поверхности кремния.

Зависимость от температуры роста (а) островков германия и (б) закрывающего слоя кремния. (в) Зависимость от толщины слоя германия.

Спектр, показанный пунктиром, соответствует структуре, не содержащей слоя островков германия. Спектры на (а-в) получены после высокотемпературного отжига структур при температуре около 1000 °С.

(г) Сравнение спектров, полученных после отжига структур при 1000 и 1100 °С.

Другим параметром структуры, от которого ожидалось сильное влияние на ФЛ, является толщина осаждённого германия или размер квантовых точек германия. Результаты показывают, что в широком диапазоне толщин приблизительно от 0.7 до 3 нм, ни интесивность пика ФЛ, ни его положение по энергии практически не зависят от этого параметра (рис. 6.22в). При бльших и мньших толщинах наблюдается существенное уменьшение интенсивности ФЛ. Более того, даже структуры совсем не содержание германий, то есть полученные осаждением кремния непосредственно на оксидированную поверхность кремния при температурах 400-500 °С, давали близкий по форме спектр ФЛ, хотя и с меньшей интенсивностью пика в области 0.8 эВ. Эти результаты подтверждают, что интенсивная ФЛ в области 0.8 эВ не связана с излучательной рекомбинацией носителей в квантовых точках германия.

Высокотемпературный отжиг приводит к одновременному увеличению ФЛ, связанной как с нс-Si, так и с межзонными переходами в кремнии подложки. Последнее обстоятельство свидетельствует о снижении эффективности процессов безизлучательной рекомбинации. Неожиданным результатом является исчезновении ФЛ от слоя нс-Si после отжига при температурах выше 1000 °С для структур, содержащих слои островков германия. При этом структуры, содержащие только слои кремния, выращенные при сравнительно низких температурах в диапазоне 400-500 °С, излучали ФЛ с бльшей интенсивностью после отжига при 1100 °С (рис 6.22г). Исчезновение ФЛ возможно из-за диффузии атомов германия и их захвата полем упругих напряжения в областях между нанокристаллами кремния, что приводит к изменению положения энергетических уровней.

Образование высокой концентрации кристаллических дефектов в кремнии является результатом механизма роста кремния на слое островков германия на оксидированной поверхности кремния. Как показано в разделе 6.5, осаждённые атомы кремния преимущественно присоединяются к островкам германия и практически не вступают в реакцию с поверхностью оксида кремния между островками при сравнительно низких температурах.

Происходит продолжение роста трёхмерных островков, ядром каждого из которых является островок германия. Островки с такой структурой испытывают сильные упругие напряжения. Образование кристаллических дефектов происходит при их коалесценции. Наличие дефектов упаковки в осаждённом слое кремния наблюдается по появлению дополнительных точечных рефлексов на картине ДБЭ. Рисунок 6.23а показывает, что дефекты упаковки распространяются от островков германия в осажденный слой кремния на глубину в несколько десятков нанометров.

Рис. 6.23. ПЭМ-изображения слоя нс-Si после роста и отжига при температурах, указанных на соответствующих рисунках. Структура получена осаждением 1.0 нм германия на оксидированную поверхность кремния и затем 100 нм кремния при 470 °С.

Отжиг при 700 °С делает блоки дефектов упаковки выраженными более чётко на изображениях ПЭМ (рис. 6.23б) [263]. Отжиг при 900 °С приводит к распаду блоков дефектов упаковки и образованию кристаллических дефектов с более однородным распределением по всему слою осаждённого кремния (рис. 6.23в). Идентификация этих дефектов затруднена из-за их высокой концентрации. Следует отметить, что высокотемпературный отжиг не приводит к распространению дефектов в подложку кремния. Таким образом, слои нс-Si представляют собой участки кристаллического кремния, разделённые областями с системой кристаллических дефектов, имеющих более узкую эффективную ширину запрещённой зоны около 0.8 эВ. Такая структура аналогична структурам с квантовыми ямами.

6.6.3. Наноструктуры Ge/Si, выращенные при высоких температурах Наноструктуры Ge/Si, выращенные на оксидированной поверхности кремния в интервале температур 500-700 °С, имеют кристаллическую структуру, роль дефектов в которой незначительна. Такие структуры являются предметом исследования свойств квантовых точек германия в матрице кремния разными методами.

Милехиным с коллегами [324] проведено сравнительное исследование спектров комбинационного рассеяния структур квантовых точек германия, выращенных при 600 °С в режиме С-К и методом, использующим оксидированные поверхности кремния. Было обнаружено большое различие в положении пиков, связанных с колебаниями связей Ge-Ge. Низкочастотный сдвиг пика у структур, выращенных с использованием оксидирования, свидетельствует о доминировании эффекта пространственного квантования в точках германия над влиянием локальных упругих напряжений. Этот результат согласуется с данными, полученными методом дифракции рентгеновских лучей, которые показали, что островки германия, выращенные на слое оксида кремния на подложке Si(001), не подвергаются упругой деформации и состоят целиком из германия [274].

Двуреченским с коллегами [325] определено, что электронный транспорт в слое квантовых точек германия в матрице кремния, выращенных при 650 °С, осуществляется по прыжковому механизму. При этом сечение захвата дырок, измеренное как функция глубины энергетических уровней, имеет величину на несколько порядков бльшую, чем величины известные ранее для структур на основе кремния. Авторы показали, что слои квантовых точек германия могут быть использованы для конструирования фотодетекторов для работы в области ближнего и среднего диапазонов инфракрасного излучения.

Такие свойства как округлая форма и малый размер островков германия, выращенных с использованием оксидирования поверхности кремния, максимально приближают их к квантовым точкам нулевой размерности. Эти свойства позволили изучить эффект Штарка для гетероструктур 2-го типа.

Сильное влияние эффекта Штарка на фотопроводимость возникает за счёт большого значения диполя экситонов и является результатом пространственного разделения электронов и дырок в гетероструктурах 2-го типа. Эффект Штарка характеризуется появлением двух пиков в спектре фотопроводимости, появляющихся благодаря образованию двух конфигураций диполей с противоположными направлениями по отношению к приложенному электрическому полю, и поэтому испытывающих от него существенно разное воздействие [326].

Количество плёнки оксида кремния, остающееся в структуре, зависит от температуры осаждения германия. Накаяма с коллегами показано, что энергетические уровни квантования определяются не только размером квантовой точки, но и потенциальным барьером, создаваемым остатками плёнки оксида кремния [327]. По мнению авторов, возможность изменения этого барьера является дополнительным параметром регулирования энергетических уровней в квантовых точках германия. Уровни квантования в точках германия, выращенных на оксидированной поверхности кремния, были исследованы также методами сканирующей туннельной [328] и фотоэлектронной [329] спектроскопии. Найдено, что при уменьшении размера точек германия с 7 до 2 нм, ширина их запрещённой зоны увеличивается на 1.4 эВ в соответствии с полуимперическим расчётом для модели сферических квантовых точек.

6.6.4. Слои нс-Si, выращенные на оксидированной поверхности кремния Условия образования слоя нс-Si на массивах островков германия указывают на принципиальную возможность его создания и при осаждении кремния непосредственно на оксидированную поверхность кремния. Такая возможность возникает благодаря начальной стадии роста кремния на оксидированной поверхности кремния, которая протекает по такому же механизму, как и германия. Эксперименты показали, что слои кремния, выращенные на оксидированной поверхности кремния, способны излучать интенсивную ФЛ, но после отжига при более высоких температурах 1000 1100 °С (рис. 6.24а) [264].

Рис. 6.24. Спектры ФЛ (4 К, exc=532 нм) слоёв нс-Si, выращенных в две стадии (а) (2 нм при Т1=450 °С и 100 нм при Т2=500 °С) на оксидированной поверхности кремния, после отжига при разных температурах, указанных на рисунке, и (б) в зависимости от температуры роста на начальной стадии, где температуры роста Т1/Т2 указаны на рисунке. Температурные зависимости (в) положения пика при 0.8 эВ и (г) его интегральной интенсивности для слоёв нс-Si, выращенных непосредственно на оксидированной поверхности кремния (Si) и на массиве островков германия (Ge/Si). Точечная линия представляет рассчитанную температурную зависимость для Eg – 0.36 эВ, где Eg – ширина запрещённой зоны кремния.

Зарождение трёхмерных островков кремния происходит как эпитаксиально, так и неэпитаксиально по отношению к подложке кремния в широком диапазоне температур. При продолжении роста, участки кремния с высокой концентрацией дефектов упаковки возникают по границам срастания этих островков. Количество дефектов зависит от соотношения между количеством эпитаксиальных и неэпитаксиальных островков, которое определяется температурой начальной стадии роста. Результаты экспериментов с варьированим только температуры осаждения первых 2 нм кремния, тогда как последующий рост происходил при одной и той же температуре, приведены на рисунке 6.24б. Слои кремния, выращенные в диапазоне температур от 400 до 500 °С, показали наиболее интенсивную ФЛ после отжига. Были получены слои кремния, которые излучали ФЛ с интенсивностью даже выше, чем слои выращенные с использованием островков германия. Температурные зависимости показывают, что оба типа структур излучают ФЛ в области 0.8 эВ при комнатной температуре (рис.

6.24г). Следует отметить, что интенсивность ФЛ становится на три порядка меньше при увеличении температуры образца с 4 до 295 К. Сдвиг пика ФЛ в область более низких энергий с увеличением температуры (рис. 6.24в) обусловлен температурным уменьшением ширины запрещённой зоны кремния.

ПЭМ-изображения показывают наличие большого количества кристаллических дефектов в слое кремния, выращенного при невысоких температурах на оксидированной поверхности кремния (рис. 6.25). Интересно, что высокая плотность дефектов распространяется от границы с подложкой на весь осаждённый слой кремния. Высокотемпературный отжиг создаёт более упорядоченное расположение дефектов в осаждённом слое кремния и не приводит к их распространению в подложку.

Хотя происхождение ФЛ кремния в области энергий значительно меньших ширины запрещённой зоны изучается уже около трёх десятков лет [319], тем не менее, связь между энергетическими уровнями дефектов и схемой оптических переходов между ними пока окончательно не установлена.

Это обусловлено с одной стороны сложностью теоретических расчётов структур кремния, содержащих разную конфигурацию атомов в дефектах.

Такие расчёты обычно дают несколько энергетических уровней в запрещённой зоне кремния. С другой стороны экспериментальные методы исследования, такие, например, как нестационарная спектроскопия глубоких уровней, также показывают наличие нескольких энергетических уровней даже в структурах с преобладающим содержанием дефектов одного типа. При этом излучательная рекомбинация носителей осуществляется только через некоторые из этих уровней.

Рис. 6.25. ПЭМ-изображения слоя нс-Si, выращенного на оксидированной поверхность кремния в две стадии (2 нм при Т1=430 °С и 100 нм при Т2=500 °С) (а) до и (б) после отжига в атмосфере кислорода в течение нескольких секунд.

Экспериментально и теоретически установлено, что такие термически устойчивые дефекты как дислокации создают уровни с мелким залеганием вблизи края валентной зоны [330,331], которые не могут одни обеспечить излучательную рекомбинацию с энергией 0.8 эВ. Другим термически устойчивым типом дефектов являются кластеры с межузельным атомом кремния. Согласно теоретическим расчётам такие дефекты создают глубокие энергетические уровни в запрещённой зоне кремния и в принципе могут одни обеспечивать переходы с энергией 0.8 эВ [332]. На основе анализа температурной зависимости интенсивности ФЛ в ранних исследованиях был сделан вывод о том, что излучения в области D1 являются результатом оптических переходов между мелким уровнем вблизи края валентной зоны и глубоким уровнем [333], связанным, вероятно, с дефектами упаковки, такими как межузельные атомы кремния.

Низкая эффективность излучения света в кремнии обусловлена его непрямозонной электронной структурой. Нарушение симметрии кристалла в результате появления кристаллических дефектов вносит фактор пространственной неопределённости и поэтому ослабляет строгость запрета на прямые оптические переходы, продиктованного законом сохранения импульса. Наиболее явно этот фактор действует при уменьшении размера кристалла благодаря эффекту пространственного квантования, влияние которого наиболее сильно проявляется в таких наноструктурах, как пористый кремний и кристаллические кластеры кремния, внедрённые в различные широкозонные материалы [334-338]. Эти структуры излучают свет в видимой области спектра. В результате разрешения прямых оптических переходов кардинально изменяется эффективность излучения, достигая значений, сопоставимых с эффективностью излучения прямозонных полупроводников [339,340].

Наличие дефектов в слоях нс-Si и данные ФЛ позволяют представить нc-Si как материал, состоящий из кластеров кристаллического кремния, разделённых участками с системой кристалличесих дефектов. При этом участки с дефектами имеют электронную структуру с эффективной шириной запрещенной зоны около 0.8 эВ и могут трактоваться как квантовые ямы в кремнии. Данные ФЛ показывают, что возбуждённые носители локализуются в этих квантовых ямах, что приводит к излучательной рекомбинации только с энергией в области 0.8 эВ и с эффективностью значительно большей, чем в кристаллическом кремнии. Это происходит, вероятно, благодаря возможности прямых оптических переходов. Данное свойство делает нс-Si материалом аналогичным другим наноструктурам кремния, но с тем отличием, что нс-Si излучает свет в инфракрасной области спектра.

Изучение эмиссии света в инфракрасной области спектра в диапазоне 1.5 1.6 мкм из материалов на основе кремния сфокусировано в основном на структурах содержащих Er [341-343]. Возбуждение ионов Er в кремнии происходит в результате неупругих столкновений с горячими электронами в диодных структурах, работающих при повышенных напряжениях.

Излучательные свойства слоёв нс-Si и условия их получения указывают на перспективность этого материала как альтернативного различным структурам на основе системы Si-Er для создания источников света в ближней инфракрасной области спектра.

6.6.5. Фотолюминесценция в видимой области спектра Структуры островков германия в матрице кремния, выращенные с использованием оксидирования поверхности кремния, излучают ФЛ также в видимой области спектра (рис. 6.26) [258]. Особенность этой ФЛ состоит в том, что положение максимума излучения зависит от энергии возбуждающих фотонов и находится в интервале приблизительно от 2 до 3 эВ. Излучение с такой энергией могло бы быть результатом рекомбинации электронов и дырок, локализованных в квантовых точках германия. Однако потенциальный барьер со стороны кремния является недостаточным для локализации электронов в точках германия. Наблюдаемая ФЛ, вероятно, происходит в результате рекомбинации дырок, локализованных в квантовых точках германия, и электронов, захваченных на электронные состояния, связанными со структурными дефектами на границе точка-германия/окисел-кремния (рис.

6.26).

Подобная схема излучательной рекомбинации была предложена в нескольких работах [344,345] для структур, содержащих нанокристаллы германия в матрице SiO2. Такие структуры приготавливаются, например, с помощью ионной имплантации германия в SiO2 или радиочастотным распылением одновременно германия и SiO2. Участие электронных состояний, связанных со структурными дефектами на границе, согласуется с тем фактом, что энергетическое положение пика ФЛ зависит от энергии возбуждающего света, так как электронные состояния, созданные дефектами, обычно характеризуются широким спектром распределения по энергии [221,346]. При этом подразумевается, что более высокие по энергии состояния вовлекаются в оптическую рекомбинацию по мере увеличения энергии возбуждающих фотонов.

Рис. 6.26. Спектры ФЛ многослойных структур островков германия в матрице кремния, выращенных при 400 °С, за исключением спектра (б), полученного от структуры с эпитаксиальными островками германия, выращенными при 440 °С. Использовались He-Cd и Ar+ лазеры с длинами волн 325 нм, и 457.9 и 514.5 нм, соответственно, энергии излучения которых отмечены вертикальными линиями при соответствующих спектрах. Спектры были измерены при комнатной температуре, за исключением спектра (г), который был измерен при 77 К. На вставке приведена схема зонной структуры точек германия в матрице SiO2/Si.

Структуры с эпитаксиальными и неэпитаксиальными островками германия излучают ФЛ при одинаковых энергиях (спектры а и б на рис. 6.26), однако интенсивность ФЛ первых была ниже, вероятно, из-за уменьшенной области границ между точками германия и остатками плёнки оксида кремния.

Пик ФЛ, измеренный при 77 К, был же пика, измеренного при комнатной температуре, и его энергетическое положение было сдвинуто в сторону больших энергий (спектры в и г на рис. 6.26). Такая зависимость от температуры является характерной, когда скорость безизлучательной потери энергии возбуждёнными электронами уменьшается с понижением температуры.

Рассматриваемые структуры содержат также границу между кремнием и оксидом кремния, которая у нанокристаллов кремния, внедрённых в матрицу SiO2, характеризуется оптическими переходами с энергией 1.5-1.6 эВ [221,347-349]. Тем не менее, спектры, приведённые на рисунке 6.26, не содержат пика ФЛ при этих энергиях. Разумно предположить, что в присутствии островков германия, дырки, генерируемые в слое кремния, мигрируют в потенциальные ямы квантовых островков германия, как показано на рисунке 6.26. Эта миграция является дополнительным источником дырок для рекомбинации в островках германия, и в то же время она практически полностью истощает область кремния для излучательной рекомбинации на границе кремния и оксида кремния.

Нишикава с коллегами [350] получил спектры ФЛ с пиками в области энергий 3 и 4.4 эВ, относящиеся к состояниям на дефектах в SiO2. Было предположено, что излучение с энергией 3.3 эВ связано с нейтральными вакансиями кислорода в SiO2 [351]. Электронные состояния на таких дефектах могут давать ФЛ также и в наших структурах, однако её интенсивность должна быть низкой из-за малого количества в них оксида кремния. Роль этих дефектов так же незначительна и в структурах с нанокристаллами кремния, внедрёнными в матрицу SiO2, где другие дефекты, такие как Si==O на границе Si/SiO2, рассматриваются в качестве основной причины, вызывающей ФЛ [349,352]. Подобно тому, как было сделано для границ Si/SiO2 [349,350,352], определение природы излучательных состояний на границе точки германия/окисел-кремния возможно при проведении дополнительных исследований различными экспериментальными методами с привлечением модельных расчетов.

Заключение к главе 1. Разработан метод создания трёхмерных островков германия и кремния размером менее 10 нм и предельно высокой плотностью выше см-2, основанный на использовании оксидирования поверхности кремния перед ростом островков. В интервале температур роста приблизительно от и до 630 °С островки были эпитаксиальными по отношению к подложке кремния.

2. Механизм зарождения островков соответствует теоретической модели с размером критического зародыша равным нулю. По этому механизму один адатом германия или кремния становится зародышем островка в результате реакции с атомами поверхности подложки. Плотность островков определяется длиной диффузии адатомов на оксидированной поверхности до их вступления в поверхностные реакции.

3. Выращены структуры островков германия вматрице кремния, которые характеризуются фотолюминесценцией в ближней инфракрасной области спектра с энергией фотонов около 0.8 эВ и в видимой области спектра в диапазоне от 2 до 3 эВ. Спектры фотолюминесценции свидетельствуют о диффузии дырок из кремния в потенциальные ямы точек германия.

Заключение На основе полученных в данной работе результатов можно сделать следующие общие выводы:

1. Установлено, что созданию трёхмерных островков размером до 10 нм при росте германия на поверхности кремния по механизму Странского Крастанова препятствует необходимость осаждения избыточного количества германия, требуемое для начала зарождения островков. Этот избыточный германий в виде слоя адатомов и части смачивающего слоя поглощается островками после их зарождения.

2. Показано, что одиночные наноструктуры германия и кремния формируются на поверхности образца в центре воздействия зонда СТМ в результате направленного переноса поверхностных атомов, вызванного взаимодействием электрического поля, созданного зондом СТМ, с эффективными дипольными моментами поверхностных атомов. Выведено соотношение между параметрами процесса, которое позволяет проводить оценку дипольных моментов на основе измерения скоростей переноса атомов.

3. Обнаружено, что наноструктуры в слоях германия на поверхностях оксида кремния создаются с помощью зонда СТМ при облучении внешним электронным пучком области взаимодействия зонда и образца. Облучение создаёт условия для изменения направления и уменьшения барьера для переноса атомов между зондом и образцом.

4. Показано, что при низких давлениях кислорода и повышенных температурах образца кремния оксидирование происходит через стадию зарождения кластеров оксида. Выведено соотношение между параметрами процесса оксидирования, с помощью которого определены зависимости размера зародыша кластера от давления кислорода и температуры кремния.

5. Установлено, что граница, отделяющая область газового травления кремния кислородом от области роста оксида на его поверхности, раздваивается.

Обе ветви показывают минимально необходимое давление кислорода: одна - для зарождения оксида на чистой поверхности кремния, другая – для роста уже образованных островков.

6. Установлено, что рост германия на оксидированной поверхности кремния начинается в результате реакции отдельных атомов германия с оксидом кремния и приводит к созданию трёхмерных островков размером до 10 нм и предельно высокой плотностью массива 2 1012 см-2.

7. Обнаружено, что при осаждении германия при повышенных температурах на оксидированную поверхность кремния трёхмерные островки растут эпитаксиально по отношению к кристаллической подложке кремния.

Условия для эпитаксиального роста возникают в результате распада части слоя оксида кремния при его взаимодействии с германием на начальной стадии осаждения.

8. Установлено, что трёхмерные островки округлой формы с предельно высокой плотностью массива образуются при осаждении кремния на оксидированную поверхность кремния. Условия для образования пирамидальных островков возникают при появлении участков чистого кремния благодаря сублимации молекул SiO при высоких температурах.

9. Показано, что соотношения между скоростями поверхностных реакций определяют условия формирования наноструктур германия и кремния размером до 10 нм, при этом роль упругих напряжений не является существенной.

В качестве общей оценки полученных результатов можно привести следующие факты:

1. Два результата данной работы, а именно: (1) селективный рост наноостровков германия на месте положения окон кремния, изготовленных с помощью сканирующего электронного микроскопа в плёнках SiO2 и (2) создание наноструктур в слое германия на диэлектрических поверхностях оксида кремния с помощью острия СТМ, используя эффект облучения внешним электронным пучком на взаимодействие между остриём СТМ и образцом, зачислены в основные достижения десятилетнего проекта Объединенного исследовательского центра нанотехнологий (The Joint Research Center for Atom Technology, JRCAT) г. Цукуба (Япония) (in the brochure: Atom Technology Project, Major Achievements (FY1992~FY2001), Ed. by T. Takeyama et al., Printed in Japan, 2001, p.9 and p.10).

2. Разработанный нами метод создания трёхмерных островков германия и кремния размером до 10 нм и предельно высокой плотностью выше 1012 см, основанный на использовании оксидирования поверхности кремния, принят за основу нового проекта (начиная с ноября 2002 г.), директором которого назначен профессор Токийского университета М. Ичикава.

Финансирует проект Агентство науки и технологии Японии (The Japan Science and Technology Agency). Кроме лаборатории профессора М.

Ичикава, в данный проект вовлечены также лаборатории профессоров С.

Хасегава (электрофизические исследования) и К. Маеда (изучение излучательных свойств квантовых точек германия и кремния) из Токийского университета, а также лаборатория профессора Х. Танака (исследования структур с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения) из Университета г. Нагоя.

Данный метод, использующий оксидированные поверхности кремния для получения наноструктур, применяется в ИФП СО РАН и в Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, а также в лабораториях нескольких европейских стран.

3. Разработанные методики использования метода оптической генерации вторичных гармоник для исследования поверхностных процессов используются в настоящее время в исследовательской группе доктора наук Т.Сузуки в Институте физических и химических исследований (The Institute of Physical and Chemical Research). Полученные результаты получили высокую оценку в научной литературе. Так, например, профессор Г. Люпке в своей обзорной статье пишет: “Shklyaev and Suzuki were able to determine …. Their experiments on … are beautiful examples for the application of SHG for in situ studies of surface reactions in harsh environments.” (G. Lpke, Surf. Sci. Rep., 1999, v.35, p.95).

Личный вклад автора в выполнении настоящей работы:

Все основные результаты, приведённые в тексте диссертации, получены непосредственно автором, за исключением тех редких случаев, которые оговорены в самом тексте при их описании. В выполнении данной работы принимали участие следующие исследователи:

1. С. М. Репинский, являясь заведующим лабораторией, принимал непосредственное участие в определении направления исследований поверхностных процессов с помощью эллипсометрии, а также в обсуждении и интерпретации полученных экспериментальных результатов.

2. М. Р. Бакланов, используя свой обширный опыт эллипсометрических исследований, играл ключевую роль в интерпретации результатов, полученных методом эллипсометрии.

3. В. Н. Кручинин, являясь аспирантом, принимал непосредственное участие в получении, обработке и анализе экспериментальных данных по взаимодействию поверхности кремния с кислородом, полученных методом эллипсометрии.

4. А. С. Медведев участвовал в экспериментальной работе по получению плёнок оксида кремния с использованием источника молекул SiO в кислороде.

5. Т. Сузуки разрабатывал и комплектовал оборудование, как оптической части, так и высоковакуумной реакционной камеры для установки оптической генерации вторичных гармоник. Являясь специалистом этого метода, он принимал непосредственное участие в пробных экспериментах и в обсуждении полученных результатов.

6. М. Ичикава являлся разработчиком и принимал непосредственное участие в запуске установки, совмещающей МЛЭ, СТМ и ОЭМ. Он также принимал участие в проведении экспериментов на начальных стадиях исследования и в дальнейшем регулярно обсуждал полученные экспериментальные результаты и их интерпретацию.

7. М. Шибата, являясь специалистом метода СТМ, был ответственным за функционирование прибора СТМ и принимал участие в обсуждении полученных экспериментальных результатов.

8. А. В. Колобов проводил исследования наших структур с островками германия методом дальней тонкой структуры рентгеновского спектра поглощения (в английской литературе называемой extended X-ray absorption fine structure (EXAFS)), делал сравнение со структурами, полученными другими методами, и обсуждал полученные результаты.

9. T. Ясуда, С. Ямасаки, M. Нишизава и T. Матсудо исследовали выращиваемые нами сверхтонкие плёнки оксида кремния развиваемым ими оптическим методом называемым Reflectance difference spectroscopy и обсуждали полученные результаты.

10. В. Циеласек предоставил возможность использовать установку, совмещающую методы дифракции медленных электронов и спектроскопии энергетических потерь электронов, для исследования процесса образования островков кремния на оксидированной поверхности кремния. Он также принимал участие в проведении экспериментов на начальной стадии работы и обсуждал полученные результаты.

Автор выражает благодарность всем соавторам и коллегам, и особенно профессорам С. М. Репинскому, М. Р. Бакланову, Т. Сузуки и М. Ичикава за наиболее весомый вклад в представленную работу.

Автор глубоко признателен профессору С. М. Репинскому за помощь и консультации по оформлению диссертации на начальной стадии её оформления.

Автор от всей души выражает благодарность научному консультанту профессору О. П. Пчелякову за всестороннюю помощь и поддержку в завершении данной работы.

Автор благодарен всем сотрудникам лабораторий № 5 и № 26, а также сотрудником других подразделений Института физики полупроводников СОРАН, за оказанную помощь и полезное участие в проведёнии научных исследований.

Автор выражает благодарность японским коллегам из исследовательских групп профессора М. Ичикава из Объединенного исследовательского центра нанотехнологий (The Joint Research Center for Atom Technology, JRCAT) г. Цукуба, а также профессору Т. Сузуки из Института физических и химических исследований (The Institute of Physical and Chemical Research) г. Вако за доброе отношение, неизменную помощь и поддержку как в научной работе, так и в повседневной жизни в Японии.

Автор благодарен доктору физ.-мат. наук Б. З. Ольшанецкому за полезные замечания и комментарии по содержанию данной работы.

Автор глубоко признателен академику РАН А. Л. Асееву за внимание и помощь при зачислении в докторантуру ИФП СОРАН.

Автор благодарен профессору О. П. Пчелякову и сотрудникам его отдела Молекулярно-лучевой эпитаксии за полезные обсуждения результатов данной работы на семинарах и в частных беседах.

Автор выражает благодарность профессору А. В. Латышеву за обсуждение результатов данной работы, полезные рекомендации по оформлению диссертации и представлению её к защите.

Автор благодарен профессору Л. С. Смирнову за интерес к работе и рекомендации по содержанию докладу.

Автор признателен профессору А. В. Двуреченскому за полезные критические замечания по автореферату диссертации.

Статьи автора, составляющие основу диссертации Основные результаты диссертации изложены в следующих статьях:

1. Шкляев А. А. Исследование поверхностной самодиффузии по изменению профиля интенсивности рефлекса при дифракции медленных электронов / А. А. Шкляев, С. М. Репинский // ФТП. – 1980. – T. 14, № 7. – C. 1300-1305.

2. Шкляев А. А. Эллипсометрические характеристики чистых поверхностей Si(320) при фазовых переходах / А. А. Шкляев, M. Р.Бакланов // Поверхность. – 1982. – № 1. – C. 96-98.

3. Бакланов M. Р. Критические условия при взаимодействии закиси азота с поверхностью кремния при низких давлениях / M. Р. Бакланов, В. Н.

Кручинин, С. М. Репинский, А. А. Шкляев // Поверхность. – 1986. – № 10. – C. 79-86.

4. Кручинин В. Н. Адсорбция моносилана на оксидированной поверхности кремния и начальные стадии роста слоёв аморфного кремния / В. Н.

Кручинин, С. М. Репинский, А. А. Шкляев // Поверхность. – 1987. – № 3. – C. 60-66.

5. Baklanov M. R. Initial stages of the interaction of nitrous oxide and oxygen with the (100) silicon surface under low pressure / M. R. Baklanov, V. N. Kruchinin, S. M. Repinsky, A. A. Shklyaev // React. Solid. – 1989. – Vol. 7. – P. 1-18.

6. Kruchinin V. N. Monosilane adsorption and initial growth stages of silicon layers on the (100) and oxidized silicon surfaces. Ellipsometric investigation / V. N.

Kruchinin, S. M. Repinsky, A. A. Shklyaev // Surf. Sci. – 1992. – Vol. 275. – P.

433-442.

7. Shklyaev A. A. Plasma-enhanced reactivity evaporated deposition of SiO2 films / A. A. Shklyaev, A. S. Medvedev // Appl. Surf. Sci. – 1995. – Vol. 89. – P. 49-55.

8. Shklyaev A. A. Branching of critical conditions for Si(111)-7x7 oxidation / A. A.

Shklyaev, T. Suzuki // Phys. Rev. Lett. – 1995. – Vol. 75, № 2. – P. 272-275.

9. Shklyaev A. A. Kinetics of initial oxidation of the Si(111)-7x7 surface near the critical conditions / A. A. Shklyaev, T. Suzuki // Surf. Sci. – 1996. – Vol. 357 358. – P. 729-732.

10. Shklyaev A. A. Initial reactive sticking coefficient of O2 on Si(111)-7x7 at elevated temperatures / A. A. Shklyaev, T. Suzuki // Surf. Sci. – 1996. – Vol.

351. – P. 64-74.

11. Shklyaev A. A. Influence of growth conditions on subsequent submonolayer oxide decomposition on Si(111) / A. A. Shklyaev, M. Aono, T. Suzuki // Phys.


Rev. B. – 1996. – Vol. 54, № 15. – P. 10890-10895.

12. Interaction of O2 and N2O with Si during the early stages of oxide formation / Shklyaev A. A. // Fundamental Aspects of Ultrathin Dielectrics on Si-based Devices / Editors: E. Garfunkel, E. Gusev, A.Vul'. – Dordrecht/Boston/London:

Kluwer academic publishers, 1997. – P. 277-287.

13. Shklyaev A. A. Nanometer-scale germanium islands on Si(111) surface windows formed in an ultrathin silicon dioxide film / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Appl. Phys. Lett. – 1998. – Vol. 72, № 3. – P. 320-322.

14. Shklyaev A. A. Instability of two-dimensional layers in the Stranski-Krastanov growth mode of Ge on Si(111) / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Phys. Rev. B. – 1998. – Vol. 58, № 23. – P. 15647-15651.

15. Shklyaev A. A. Ge islands on Si(111) at coverages near the transition from two dimensional to three-dimensional growth / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M.

Ichikawa // Surf. Sci. – 1998. – Vol. 416. – P. 192-199.

16. Shklyaev A. A. Critical oxide cluster size on Si(111) / A. A. Shklyaev, M.

Aono, T. Suzuki, // Surf. Sci. – 1999. – Vol. 423. – P. 61-69.

17. Shklyaev A. A. Formation of three-dimensional Si islands on Si(111) with a scanning tunneling microscope / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Appl. Phys. Lett. – 1999. – Vol. 74. – P. 2140-2142.

18. Shklyaev A. A. Instability of 2D Ge layer near the transition to 3D islands on Si(111) / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Thin Solid Films. – 1999. – Vol. 343-344. – P. 532-536.

19. Shklyaev A. A. Effect of tunneling current on the growth of silicon islands on Si(111) surfaces with a scanning tunneling microscope / A. A. Shklyaev, M.

Shibata, M. Ichikawa // Surf. Sci. – 2000. – Vol. 447. – P. 149-155.

20. Shibata M. Observation and nucleation control of Ge nanoislands on Si(111) surfaces using scanning reflection microscope / M. Shibata, A. A. Shklyaev, M.

Ichikawa // J. Electron Microscopy. – 2000. – Vol. 49(2). – P. 217-223.

21. Shklyaev A. A. High-density ultrasmall epitaxial Ge islands on Si(111) surfaces with a SiO2 coverage / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Phys. Rev. B.

– 2000. – Vol. 62, № 3. – P. 1540-1543.

22. Shklyaev A. A. Formation of Ge nanoislands using a scanning tunneling microscope / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // J. Appl. Phys. – 2000. – Vol. 88, № 3. – P. 1397-1400.

23. Shklyaev A. A. Kinetics of tip-induced island growth on Si(111) with a scanning tunneling microscope / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // J. Vac. Sci.

Technol. B. – 2000. – Vol. 18, № 5. – P. 2339-2343.

24. Shklyaev A. A. Continuous transfer of Ge by the tip of a scanning tunneling microscope for formation of lines / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // J.

Vac. Sci. Technol. B. – 2001. – Vol. 19, № 1. – P. 103-106.

25. Kolobov A. V. Local structure of Ge nanoislands on Si(111) surfaces with a SiO2 coverage / A. V. Kolobov, A. A. Shklyaev, H. Oyanagi, P.,Fons, S.

Yamasaki, M. Ichikawa // Appl. Phys. Lett. – 2001. – Vol. 78, № 17. – P. 2563 2565.

26. Yasuda T. Optical anisotropy of oxidized Si(001) surfaces and its oscillation in the layer-by-layer oxidation process / T. Yasuda, S. Yamasaki, M. Nishizawa, N.

Miyata, A. Shklyaev, M. Ichikawa, T. Matsudo, T. Ohta // Phys. Rev. Lett. – 2001. – Vol. 87, № 3. – P. 037403-1—4.

27. Shklyaev A. A. Electron-beam initiated transfer of Ge from Ge islands on SiO surfaces to the tip of a scanning tunneling microscope / A. A. Shklyaev, M.

Ichikawa // Jpn. J. Appl. Phys. – 2001. – Vol. 40, Part 1, № 5A. – P. 3370-3374.

28. Shklyaev A. A. Three-dimensional Si islands on Si(100) surfaces / A. A.

Shklyaev, M. Ichikawa // Phys. Rev. B. – 2002. – Vol. 65. – P. 045307-1—6.

29. Shklyaev A. A. Effect of interfaces on quantum confinement in Ge dots grown on Si surfaces with a SiO2 coverage / A. A. Shklyaev, M. Ichikawa // Surf. Sci. – 2002. – Vol. 514. – P. 19-26.

30. Shklyaev A. A. Visible photoluminescence of Ge dots embedded in Si/SiO matrices / A. A. Shklyaev, M. Ichikawa // Appl. Phys. Lett. – 2002. – Vol. 80, № 8. – P. 1432-1434.

31. Matsudo T. Observation of oscillating behavior in the reflectance difference spectra of oxidized Si(001) surfaces / T. Matsudo, T. Ohta, T. Yasuda, M.

Nishizawa, N. Miyata, S. Yamasaki, A. A. Shklyaev, M. Ichikawa // J. Appl.

Phys. – 2002. – Vol. 91, № 6. – P. 3637-3643.

32. Kolobov A. V. Effect of the interface on the local structure of Ge--Si nanostructures / A. V. Kolobov, H. Oyanagi, K. Brunner, G. Abstreiter, Y.

Maeda, A. A. Shklyaev, S. Yamasaki, M. Ichikawa, K. Tanaka // J. Vac. Sci.

Technol. А. – 2002. – Vol. 20. – P. 1116-1119.

33. Kolobov A. V. Local structure of Ge/Si nanostructures: Uniqueness of XAFS spectroscopy // A. V. Kolobov, H. Oyanagi, A. Frenkel, I. Robinson, J. Cross, S.

Wei, K. Brunner, G. Abstreiter, Y. Maeda, A. Shklyaev, M. Ichikawa, S.

Yamasaki, K. Tanaka // Nucl. Instr. and Meth. B. – 2003. – Vol. 199. – P. 174 178.

34. Shklyaev A. A. Surface morphology of three-dimensional Si islands on Si(001) surfaces / A. A. Shklyaev, V. Zielasek // Surf. Sci. – 2003. – Vol. 541. – P. 234 241.

35. Shklyaev A. A. Photoluminescence of Ge/Si structures grown on oxidized Si surfaces / A. A. Shklyaev S. Nobuki, S. Uchida, Y. Nakamura, M. Ichikawa // Appl. Phys. Lett. – 2006. – Vol. 88. – P. 121919-1-3.

36. Shklyaev A. A. Single and Highly Dense Germanium/Silicon Nanostructures / A.A. Shklyaev, M. Ichikawa // Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices, Vol. 1 / edited by A. A. Balandin, K. L. Wang. – California:

American Scientific Publishers, 2006. – Chapter 8. – P. 337-387.

37. Shklyaev A. A. Nanostructures on oxidized Si surfaces fabricated with the scanning tunneling microscope tip under electron beam irradiation / A. A.

Shklyaev, M. Ichikawa // J. Vac. Sci. Technol. B. – 2006. – Vol. 24. – P. 739 743.

38. Шкляев А. А. Создание наноструктур германия и кремния с помощью зонда сканирующего туннельного микроскопа / А. А. Шкляев, М. Ичикава // Успехи Физических Наук. – 2006. – T. 176, № 9. – C. 913-930.

39. Formation of Si and Ge nanostructures at given points by using surface microscopy and ultrathin SiO2 film technology / M. Ichikawa, A. Shklyaev // Nanoscience and technology. Lateral alignment of epitaxial quantum dots / edited by O. G. Schmidt. – Berlin: Springer, 2007. – P. 569-588.

40. Shklyaev A. A. Influence of growth and annealing conditions on photoluminescence of Ge/Si layers grown on oxidized Si surfaces / A. A.

Shklyaev, S. -P. Cho, Y. Nakamura, N. Tanaka, M. Ichikawa // J. Phys.:

Condens. Matter. – 2007. – Vol. 19. – P. 136004-1-8.

41. Shklyaev A. A. Photoluminescence of Si layers grown on oxidized Si surfaces / A. A. Shklyaev, Y. Nakamura, M. Ichikawa // J. Appl. Phys. – 2007. – Vol. 101.

– P. 033532-1-5.

Цитируемая литература 1. Леденцов Н. Н. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры (Обзор) / Н. Н. Леденцов, В. М. Устинов, В. А. Щукин, П.

С. Копьев, Ж. И. Алферов, Д. Бимберг // ФТП. – 1998. – T. 32, № 4б. – C.

385-410.

2. Fukuda M. Optical Semiconductor Devices. – New York: Wiley, 1999. – 422 p.

3. Bimberg D. Quantum dot heterostructures / D. Bimberg, M. Grundmann, N. N.

Ledentsov. – Toronto: John Wiley & Sons, 2001. – 328 p.

4. Zrenner A. A close look on single quantum dots // J. Appl. Phys. – 2000. – Vol.

112, N 18. – P. 7790-7798.

5. Moriarty P. Nanostructured materials // Rep. Prog. Phys. – 2001. – Vol. 64. – P.

297-381.

6. Кукушкин C.A. Процессы конденсации тонких плёнок / C.A. Кукушкин, А.

В. Осипов // УФН. – 1998. – Т. 168, № 10. – C. 1083-1116.

7. Пчеляков О. П. Кремний-германиевые наноструктуры с квантовыми точками: механизм образования и электрические свойства / О. П. Пчеляков, Ю. Б. Болховитянов, А. В. Двуреченский, Л. В. Соколов, А. И. Никифоров, А. И. Якимов, Б. Фойхтлендер // ФТП. – 2000. – T. 34, Bып. 11. – C. 1281 1299.

8. Brunner K. Si/Ge nanostructures // Rep. Prog. Phys. – 2002. – Vol. 65. – P. 27-72.

9. Mo Y. M. Kinetic pathway in Stranski-Krastanov growth of Ge on Si(001) / Y. M.

Mo, D. E. Savage, B. S. Swartzentruber, M. G. Lagally // Phys. Rev. Lett. – 1990.

– Vol. 65. – P. 1020-1023.

10. Yakimov A. I. Normal-incidence infrared photoconductivity in Si p-i-n diode with embedded Ge self-assembled quantum dots / A. I. Yakimov, A. V.

Dvurechenskii, Y. Y. Proskuryakov, A. I. Nikiforov, O. P. Pchelyakov, S. A.

Teyes, A. K. Gutakovskii // Appl. Phys. Let. – 1999. – Vol. 75. – P. 1413-1415.

11. Medeiros-Ribeiro G. Shape transition of germanium nanocrystals on a silicon (001) surface from pyramids to domes / G. Medeiros-Ribeiro, A. M. Bratkovski, T. I. Kamins, D. A. A. Ohlberg, R. S. Williams // Science. – 1998. – Vol. 279. – P. 353-355.

12. Shchukin V. A. Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces / V.

A. Shchukin, D. Bimberg // Reviews Mod. Phys. – 1999. – Vol. 71, N. 4. – P.

1125-1171.

13. Schmidt O. G. Formation of carbon-induced germanium dots / O. G. Schmidt, C.

Lange, K. Eberl, O. Kienzle, F. Ernst // Appl. Phys. Lett. – 1997. – Vol. 71. – P.

2340-2342.

14. Peng C. S. Optical properties of Ge self-organized quantum dots in Si / C. S.

Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, C. H. Tung // Phys. Rev. B. – 1998. – Vol. 57. – P. 8805-8808.

15. Wakayama Y. Stabilization and fine control of Ge dot structure on Si(100) by C cover layer / Y. Wakayama, L. V. Sokolov, N. Zakharov, P. Werner, U. Gsele // J. Appl. Phys. – 2003. – Vol. 93, N. 1. – P. 765-767.


16. Lyo I. -W. Field-induced nanometer- to atomic-scale manipulation of silicon surfaces with the STM / I. -W. Lyo, Ph. Avouris // Science. – 1991. – Vol. 253. – P. 173-176.

17. Salling C. T. Fabrication of atomic-scale structures on Si(001) surfaces / C. T.

Salling, M. G. Lagally // Science. – 1994. – Vol. 265. – P. 502-506.

18. Tsong T.T. Effects of an electric-field in atomic manipulations // Phys. Rev. B. – 1991. – Vol. 44. – P. 13703-13710.

19. Avouris Ph. Manipulation of matter at the atomic and Molecular levels // Acc.

Chem. Res. – 1995. – V. 28. – P. 95-102.

20. Лифшиц В. Г. Процессы на поверхности твёрдых тел/ В. Г. Лифшиц, С. М.

Репинский. - Владивосток: Дальнаука, 2003. – 576 c.

21. Venables J. A. Surface studies in a UHV field-emission gun scanning electron microscope / J. A. Venables, A. P. Jassen, P. Akhter, J. Derrien, C. J. Harland // J.

Microsc.(Oxford). – 1980. – Vol. 118. – P. 351-1965.

22. Osakabe N. Reflection electron microscopy of clean and gold deposited (111) silicon surfaces / N. Osakabe, Y. Tanishiro, K. Yagi, G. Honjo // Surface Sci. – 1980. – Vol. 97. – P. 393-408.

23. Yagi K. Reflection electron microscopy // J. Appl. Cryst. – 1987. – Vol. 20. part 3. – P. 147-160.

24. Takayanagi K. Surface structures observed by high-resolution UHV electron microscopy at atomic level / K. Takayanagi, Y. Tanishiro, K. Kobayashi, K.

Akiyama, K. Yagi // Japan. J. Appl. Phys. – 1987. – Vol. 26. – P. L957-L960.

25. Латышев А. В. Аномальное поведение моноатомных ступеней при структурном переходе (1х1)(7х7) на атомно-чистой поверхности кремния (111) / А. В. Латышев, А. Л. Асеев, С. И. Стенин // Письма в ЖЭТФ. – 1988.

– T. 49. Вып. 9. – C. 448-450.

26. Latyshev A. V. Transfrnations on clean Si(111) stepped surfaces during sublimation / A. V. Latyshev, A. L. Aseev, A. B. Krasilinikov, S. I. Stenin // Surf.

Sci. – 1989. – Vol. 213. – P. 157-169.

27. Латышев А. В. Атомные ступени на поверхности кремния в процессах сублимации, эпитаксии и фазовых переходов. - Новосибирск: Докторская диссертация, 1996. – 400 c.

28. Cowley J. M. System for reflection electron microscopy and electron diffraction at intermediate energies / J. M. Cowley, J. L. Albain, G. G. Hembree, P. E.

Hojlund-Nielsen, F. A. Koch, J. D. Landry, H. Shuman // Rev. Sci. Instrum. – 1975. – Vol. 46, Iss.7. – P. 826-829.

29. Bennett P. Summary Abstract: Domain structure of the Si(111) 21 surface studied by reflection electron microscopy / P. Bennett, H. Ou, G. Elibol, J. M.

Cowley // J. Vacuum Sci. Technol. A. – 1985. – Vol. 3, Iss.3. – P. 1634-1635.

30. Cowley J. M. Surface energies and surface structure of small crystals studied by use of a stem instrument // Surface Sci. – 1982. – Vol. 114, Iss.2-3. – P. 587-606.

31. Ichikawa M. Micro-probe reflection high-energy electron diffraction technique:

I. Determination of crystallographic orientations of polycrystal-silicon surfaces / M. Ichikawa, K. Hayakawa // Japan. J. Appl. Phys. – 1982. – Vol. 21. – P. 145 153.

32. Ichikawa M. Observation of Si(111) and gold-deposited Si(111) surfaces using micro-probe reflection high-energy electron diffraction / M. Ichikawa, T. Doi, K.

Hayakawa // Surface Sci. – 1985. – Vol. 159, Iss. 1. – P. 133-148.

33. Ichikawa M. Observation of Si(111) surface topography changes during Si molecular beam epitaxial growth using microprobe reflection high-energy electron diffraction / M. Ichikawa, T. Doi // Appl. Phys. Lett. – 1987. – Vol. 50, Iss. 17. – P. 1141-1143.

34. Yasuda T. Optical anisotropy of oxidized Si(001) surfaces and its oscillation in the layer-by-layer oxidation process / T. Yasuda, S.Yamasaki, M. Nishizawa, N.

Miyata, A. Shklyaev, M. Ichikawa, T. Matsudo, T. Ohta // Phys. Rev. Lett. – 2001. – Vol. 87, № 3. – P. 037403-1-4.

35. Matsudo T. Observation of oscillating behavior in the reflectance difference spectra of oxidized Si(001) surfaces / T. Matsudo, T. Ohta, T. Yasuda, M.

Nishizawa, N. Miyata, S. Yamasaki, A. A. Shklyaev, M. Ichikawa // J. Appl.

Phys. – 2002. – Vol. 91, № 6. – P. 3637-3643.

36. Fujita S. Obsevation of oxide/Si(001)-interface during layer-by-layer oxidation by scanning reflection electron microscopy / S. Fujita, H. Watanabe, S. Maruno, M. Ichikawa, T. Kawamura // Appl. Phys. Lett. – 1997. – Vol. 71. – P. 885-887.

37. Watanabe H. Kinetics of initial layer-by-layer oxidation / H. Watanabe, K. Kato, T. Uda, K. Fujita, M. Ichikawa, T. Kawamura, K. Terakura // Phys. Rev. Lett. – 1998. – Vol. 80. – P. 345-348.

38. Kato K. Chemisorption of a single oxygen molecule on the Si(100) surface:

Initial oxidation mechanisms / K. Kato, T. Uda // Phys. Rev. B. – 2000. – Vol. 62.

– P. 15978-15988.

39. Binnig G. Scanning tunneling microscopy—from birth to adolescence / G.

Binnig, H. Rohrer // Rev. Mod. Phys. – 1987. – Vol. 59. – P. 615-625.

40. Binnig G. Surface Studies by Scanning Tunneling Microscopy / G. Binnig, H.

Rohrer, Ch. Gerber, E. Weibel // Phys. Rev. Lett. – 1982. – Vol. 49. – P. 57-61.

41. Hansma P. K. Scanning tunneling microscopy / P. K. Hansma, J. Tersoff // J.

Appl. Phys. – 1987. – Vol. 61. – P. R1-R24.

42. Chen C. J. Introduction to Scanning Tunneling Microscopy. - New York: Oxford University Press, 1993. – 472 p.

43. Kubby J. A. Scanning tunneling microscopy of semiconductor surfaces / J. A.

Kubby, J. J. Boland // Surf. Sci. Rep. – 1996. – Vol. 26. – P. 61-204.

44. Briggs G. A. D. STM experiment and atomic modeling hand in hand: individual molecules on semiconductor surfaces / G. A. D. Briggs, A. J. Fisher // Surf. Sci.

Rep. – 1999. – Vol. 33. – P. 1-81.

45. Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy: theory, techniques, and application / Editor D. A. Bonnell. - New York: Wiley-VCH Publishers, 2001. – 493 p.

46. Kittel C. Introduction to Solid State Physics, 6th Ed. / New York: John Wiley&Sons, 1996. – Chapter 7. – P. 173-196.

47. Simmons J.G. Generalized formula for electric tunnel effect between similar electrodes separated by a thin insulating film // J. Appl. Phys. – 1963. – Vol. 34. – P. 1793-1803.

48. Coombs J. H. Properties of vacuum tunneling currents – anomalous barrier heights / J. H. Coombs, J. B. Pethica // IBM J. Res. Develop. – 1986. – Vol. 30, Iss. 5. – P. 455-459.

49. Mamin H. J. Contamination-mediated deformation of graphite by the scanning tunneling microscope / H. J. Mamin, E. Ganz, D. W. Abraham, R. E. Thomson, J.

Clarke // Phys. Rev. B. – 1986. – Vol. 34. – P. 9015-9018.

50. Gwo S. Site-selective imaging in scanning tunneling microscopy of graphite: The nature of site asymmetry / S. Gwo, C. K. Shih // Phys. Rev. B. – 1993. – Vol. 47.

– P. 13059-13062.

51. Garcia N. Model Theory for Scanning Tunneling Microscopy: Application to Au(110) (1 x 2) / N. Garcia, C. Ocal, F. Flores // Phys. Rev. Lett. – 1983. – Vol.

50. – P. 2002-2005.

52. Lang N. D. Resistance of a one-atom contact in the scanning tunneling microscope // Phys. Rev. B. – 1987. – Vol. 36. – P. 8173-8176.

53. Lang N. D. Theory of a single-atom point source for electrons / N. D. Lang, A.

Yacoby, Y. Imry // Phys. Rev. Lett. – 1989. – Vol. 63. – P. 1499-1502.

54. Tersoff J. Theory of scanning tunneling microscopy // Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy: theory, techniques, and application / Edited by D.

A. Bonnell. – New York: Wiley-VCH Publishers, 2001. – Chapter 3. – P. 43-57.

55. Tersoff J. Theory of the scanning tunneling microscope / J. Tersoff, D. R.

Hamann // Phys. Rev. B. – 1985. – Vol. 31. – P. 805-813.

56. Tromp R. M. Atomic and electronic contributions to Si(111)-(7 x 7) scanning tunneling-microscopy images / R. M. Tromp, R. J. Hamers, J. E. Demuth // Phys.

Rev. B. – 1986. – Vol. 34. – P. 1388-1391.

57. Takayanagi K. Structural analysis of Si(111)-77 by UHV-transmission electron diffraction and microscopy / K. Takayanagi, Y. Tanishiro, M. Takahashi, S.

Takahashi // J. Vac. Sci. Technol. A. – 1985. – Vol. 3, Iss. 3. – P. 1502-1506.

58. Maruno S. A combined apparatus of scanning reflection electron microscope and scanning tunneling microscope / S. Maruno, H. Nakahara, S. Fujita, H. Watanabe, Y. Kusumi, M. Ichikawa // Rev. Sci. Instrum. – 1997. – Vol. 68. – P. 116-119.

59. Ichikawa M. Crystallographic analysis and observation of surface micro-areas using microprobe reflection high-energy electron diffraction // Mater. Sci. Rep. – 1989. – Vol. 4. – P. 147-192.

60. Sakamoto K. Reflection high-energy electron diffraction intensity oscillations during GexSi1-x MBE growth on Si(001) substrates / K. Sakamoto, T. Sakamoto, S. Nagao, G. Hashiguchi, K. Kuniyoshi, Y. Bando // Japan. J. Appl. Phys. – 1987.

– Vol. 26. – P. 666-670.

61. Miki K. RHEED observation of lattice relaxation during Ge/Si(001) heteroepitaxy / K. Miki, K. Sakamoto, T. Sakamoto // Mater. Res. Soc. Symp.

Proc. – 1989. – Vol. 148. – P. 323-328.

62. Shen Y. R. The Principles of Nonlinear Optics. - New York : Wiley&sons, 1984.

– 563 p.

63. Lpke G. Characterization of semiconductor interfaces by second-harmonic generation // Surf. Sci. Rep. – 1999. – Vol. 35. – P. 75-161.

64. Aspnes D. E. Anisotropies in the Above—Band-Gap Optical Spectra of Cubic Semiconductors / D. E. Aspnes, A. A. Studna // Phys. Rev. Lett. – 1985. – Vol.

54. – P. 1956-1959.

65. Chen C. K. Surface-Enhanced Second-Harmonic Generation / C. K. Chen, A. R.

B. de Castro, Y. R. Shen // Phys. Rev. Lett. – 1983. – Vol. 46. – P. 145-148.

66. Shen Y.R. Surface properties probed by second-harmonic and sum-frequency generation // Nature. – 1989. – Vol. 337. – P. 519-525.

67. Heinz T. F. Second-order nonlinear optical effects at surfaces and interfaces // Nonlinear Surface Electromagnetic Phenomena / Eds. H. –E. Ponath, G.

Stegeman. – Amsterdam: Elsevier, 1991. – Chap. 5. – P. 353.

68. Heinz T. F. Study of symmetry and disordering of Si(111)-77 surfaces by optical second harmonic generation / T. F. Heinz, M. M. T. Loy, W. A.

Thompson // J. Vac. Sci. Technol. B. – 1985. – Vol. 3, Iss. 5. – P. 1467-1472.

69. Reider G. A. Desorption kinetics of hydrogen from the Si(111)77 surface / G.

A. Reider, U. Hfer, T. F. Heinz // J. Chem. Phys. 1991. – Vol. 94, Iss. 5. – P.

4080-4083.

70. Hfer U. Desorption of hydrogen from Si(100)2 x 1 at low coverages: The influence of pi -bonded dimers on the kinetics / U. Hfer, L. Li, T. F. Heinz // Phys. Rev. B. – 1992. – Vol. 45. – P. 9485-9488.

71. Bratu P. Kinetics of oxygen dissociation on Si(111)7 7 investigated with optical second-harmonic generation / P. Bratu, K. L. Kompa, U. Hfer // Phys.

Rev. B. – 1994. – Vol. 49. – P. 14070-14073.

72. Azzam R. M. A. Ellipsometry and polarized light / R. M. A. Azzam, N. M.

Bashara. - Amsterdam: North-Holland Publ. Co., 1977. – 529 p.

73. Ржанов А. В. Основы эллипсометрии / А. В. Ржанов, К. К. Свиташев, А. И.

Семененко и др. – Новосибирск: Наука, 1979. – 422 с.

74. Швец В. А. Метод эллипсометрии в науке и технике / В. А. Швец, С. В.

Рыхлицкий // Автометрия. – 1997. № 1. – C. 5-23.

75. Бакланов M. Р. Исследование адсорбции закиси азота и кислорода на поверхности Si(100) методом эллипсометрии / M. Р. Бакланов, В. Н.

Кручинин, С. М. Репинский, А. А. Шкляев // Поверхность. – 1984. – № 11. – C. 89-94.

76. Бакланов M. Р. Эллипсометрическое исследование оксидирования кремния при низких давлениях кислорода / M. Р. Бакланов, В. Н. Кручинин, С. М.

Репинский, А. А. Шкляев // Поверхность. – 1986. – № 8. – C. 101-107.

77. Baklanov M. R. Initial stages of the interaction of nitrous oxide and oxygen with the (100) silicon surface under low pressure / M. R. Baklanov, V. N. Kruchinin, S. M. Repinsky, A. A. Shklyaev // React. Solid. – 1989. – Vol. 7. – P. 1-18.

78. Бакланов M. Р. Критические условия при взаимодействии закиси азота с поверхностью кремния при низких давлениях / M. Р. Бакланов, В. Н.

Кручинин, С. М. Репинский, А. А. Шкляев // Поверхность. – 1986. – № 10. – C. 79-86.

79. Кручинин В. Н. Эллипсометрическое исследование адсорбции моносилана на кремнии / В. Н. Кручинин, С. М. Репинский, А. А. Шкляев // Поверхность. – 1986. – № 9. – C. 65-71.

80. Кручинин В. Н. Адсорбция моносилана на оксидированной поверхности кремния и начальные стадии роста слоёв аморфного кремния / В. Н.

Кручинин, С. М. Репинский, А. А. Шкляев // Поверхность. – 1987. – № 3. – C. 60-66.

81. Kruchinin V. N. Monosilane adsorption and initial growth stages of silicon layers on the (100) and oxidized silicon surfaces. Ellipsometric investigation / V. N.

Kruchinin, S. M. Repinsky, A. A. Shklyaev // Surf. Sci. – 1992. – Vol. 275. – P.

433-442.

82. Алгазин Ю. Б. Исследование и анализ рабочих характеристик автоматизированной эллипсометрической установки / Ю. Б. Алгазин, А. В.

Архипенко, М. Р. Бакланов, Ю. А. Блюмкина, К. К. Свиташев, Л. В.

Семененко, С. А. Степанов // Оптика и спектроскопия. – 1977. – T. 43. – C.

168-175.

83. Ольшанецкий Б. 3. О фазовых переходах на поверхностях германия и кремния / Б. 3. Ольшанецкий, С. М. Репинский, А. А. Шкляев // Письма в ЖЭТФ. – 1977. – T. 25. вып. 4. – C. 195-197.

84. Olshanetsky B. Z. LEED studies of vicinal surfaces of silicon / B. Z. Olshanetsky, Shklyaev A. A. // Surf. Sci. – 1979. – Vol. 82. – P. 445-452.

85. Ольшанецкий Б. 3. Фазовые переходы на чистых поверхностях (320) кремния / Б. 3. Ольшанецкий, А. А. Шкляев // ЖЭТФ. – 1981. – T. 81, вып. 1.

– C. 361-367.

86. Olshanetsky B. Z. Structures of clean and nickel – contaminating high Muller index surfaces of silicon / B. Z. Olshanetsky, A. E. Solovyov, A. E. Dolbak, A. A.

Maslov // Surf. Sci. – 1994. – Vol. 306, Iss. 3. – P. 327-341.

87. Семененко Л. В. Некоторые проблемы физики и химии поверхности полупроводников / Л. В. Семененко, К. К. Свиташев, А. И. Семененко. – Новосибирск: Наука, 1972. – C. 114-180.

88. Тягай В. А. Электроотражение света в полупроводниках / В. А. Тягай, О. В.

Снитко. – Киев: Наук. думка, 1980. – 304 c.

89. Басс Ф. Г., Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. Ф. Г.

Басс, И. М. Фукс / М.: Наука, 1972. – 424 с.

90. Asai M. Heteropitaxial growth of Ge films on the Si(100)-2 1 surface / M.

Asai, H. Ueba, C. Tatsuyama // J. Appl. Phys. – 1985. – Vol. 58. – P. 2577-2585.

91. Mare P. M. J. Thin epitaxial Ge-Si(111) films: study and control of morphology / P. M. J. Mare, K. Nakagawa, F. M. Mulders, J. F. Van der Veen, K. L.

Kavanagh // Surf. Sci. – 1987. – Vol. 191. – P. 305-328.

92. Eaglesham D. J. Dislocation-free Stranski-Krastanow growth of Ge on Si(100) / D. J. Eaglesham, M. Cerullo // Phys. Rev. Lett. – 1990. – Vol. 64. – P. 1943 1946.

93. Mo Y. -W. Growth and equilibrium structures in the epitaxy of Si on Si(001) / Y.

-W. Mo, B. S. Swartzentruber, R. Kariotis, M. B. Webb, M. G. Lagally // Phys.

Rev. Lett. – 1989. – Vol. 63. – P. 2393-2396.

94. Khler U. Strained-layer growth and islanding of germanium on Si(111)-(7 7) studied with STM / U. Khler, O. Jusko, G. Pietsch, B. Mller, M. Henzler // Surf. Sci. – 1991. – Vol. 248. – P. 321-331.

95. Snyder C. W. Effect of strain on surface morphology in highly strained InGaAs films / C. W. Snyder, B. G. Orr, D. Kessler, L. M. Sander // Phys. Rev. Lett. – 1991. – Vol. 66. – P. 3032-3035.

96. LeGoues F. K. In situ TEM study of the growth of Ge on Si(111) / F. K.

LeGoues, M. Hammar, M. C. Reuter, R. M. Tromp // Surf. Sci. – 1996. – Vol.

349. – P. 249-266.

97. Leonard D. Direct formation of quantum-sized dots from uniform coherent islands of InGaAs on GaAs surfaces / D. Leonard, M. Krishnamurthy, C. M.

Reaves, S. P. Denbaars, P. M. Petroff // Appl. Phys. Lett. – 1993. – Vol. 63. – P.

3203-3205.

98. Xie Q. Vertically self-organized InAs quantum box islands on GaAs(100) / Q.

Xie, A. Madhukar, P. Chen, N. P. Kobayashi // Phys. Rev. Lett. – 1995. – Vol.

75. – P. 2542-2545.

99. Tersoff J. Self-Organization in growth of quantum dot superlattices / J. Tersoff, C. Teichert, M. G. Lagally // Phys. Rev. Lett. – 1996. – Vol. 76. – P. 1675-1678.

100. Voigtlnder B. Simultaneous molecular beam epitaxy growth and scanning tunneling microscopy imaging during Ge/Si epitaxy / B. Voigtlnder, A.Zinner // Appl. Phys. Lett. – 1993. – Vol. 63. – P. 3055-3057.

101. Goryll M. Size distribution of Ge islands grown on Si(001) / M. Goryll, L.

Vescan, K. Schmidt, S. Mesters, H. Lth, K. Szot // Appl. Phys. Lett. – 1997. – Vol. 71. – P. 410-412.

102. Yakimov A. I. Conductance oscillations in Ge/Si heterostructures containing quantum dots / A. I. Yakimov, V. A. Markov, A. V. Dvurechenskii, Pchelyakov O. P. // J. Phys.: Condens. Matter. – 1994. - Vol. 6. – P. 2573-2582.

103. Takahashi Y. Fabrication technique for Si single-electron transistor operating at room-temperature / Y. Takahashi, M. Nagase, H. Namatsu, K. Kurihara, K.

Iwdate, Y. Nakajima, S. Horiguchi, K. Murase, M.Tabe // Electron. Lett. – 1995.

– Vol. 31. – P. 136-137.

104. Omi H. Self-assembled Ge nanowires grown on Si(113) / H. Omi, T. Ogino // Appl. Phys. Lett. – 1997. – Vol. 71. – P. 2163-2165.

105. Tomitori M. Layered heteroepitaxial growth of germanium on Si(015) observed by scanning tunneling microscopy / M. Tomitori, K. Watanabe, M. Kobayashi, F.

Iwawaki, O. Nishikawa // Surf. Sci. – 1994. – Vol. 301. – P. 214-222.

106. Ogino T. Desing of Si surfaces for self-assembled nano architecture / T.Ogino, Y. Homma, Y. Kobayashi, H. Hibino, K. Prabhakaran, K. Sumitomo, H. Omi, S.

Sizuki, T. Yamashita, D. J. Bottomley, F. Ling, A. Kaneko // Surf. Sci. – 2002. – Vol. 514. – P. 1-9.

107. Kamins T. I. Lithographic positioning of self-assembled Ge islands on Si(001) / T. I. Kamins, R. S. Williams // Appl. Phys. Lett. – 1997. – Vol. 71. – P. 1201 1203.

108. Jin G. Control of the arrangement of self-organized Ge dots on patterned Si(001) substrates / G. Jin, J. L. Liu, Y. H. Luo, K. L. Wang // Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 369. – P. 49-54.

109. Шкляев А. А. Исследование поверхностной самодиффузии по изменению профиля интенсивности рефлекса при дифракции медленных электронов / А. А. Шкляев, С. М. Репинский // Физика и Техника Полупроводников. – 1980. – T. 14, № 7. – C. 1300-1305.

110. Shklyaev A. A. Nanometer-scale germanium islands on Si(111) surface windows formed in an ultrathin silicon dioxide film / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Appl. Phys. Lett. – 1998. – Vol. 72, № 3. – P. 320-322.

111. Shklyaev A. A. Instability of two-dimensional layers in the Stranski-Krastanov growth mode of Ge on Si(111) / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Phys. Rev. B. – 1998. – Vol. 58, № 23. – P. 15647-15651.

112. Shklyaev A. A. Ge islands on Si(111) at coverages near the transition from two dimensional to three-dimensional growth / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M.

Ichikawa // Surf. Sci. – 1998. – Vol. 416. – P. 192-199.

113. Shklyaev A. A. Instability of 2D Ge layer near the transition to 3D islands on Si(111) / A. A. Shklyaev, M. Shibata, M. Ichikawa // Thin Solid Films. – 1999. – Vol. 343-344. – P. 532-536.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.