ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ НАНОСЛОЕВ «КРЕМНИЙ–НА–ИЗОЛЯТОРЕ» И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ИЗЛУЧЕНИЕМ НАНОМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА
Аннотация
Методами ультрамягкой рентгеновской эмиссионной спектроскопии и спектроскопии ближней тонкой структуры края рентгеновского поглощения с использованием синхротронного излучения исследованы структуры КНИ (кремний−на−изоляторе) с растянутым и нерастянутым слоями кремния. Выявлена заметная перестройку электронно−энергетического спектра и локальной парциальной плотности состояний как в валентной зоне, так и в зоне проводимости растянутого слоя кремния структуры КНИ. На основе анализа Si L2,3 спектров USXES показано уменьшение энергетического расстояния между точками L′2v и L1v в валентной зоне растянутого слоя кремния, в котором наблюдался и сдвиг первых двух максимумов первой производной спектра XANES в сторону больших энергий относительно дна зоны проводимости Ес. Обнаружено, что при этом стоячие рентгеновские волны синхротронного излучения нанометрового диапазона длин волн (λ ~ 12—20 нм) формируются в структурах кремний−на−изоляторе как с растянутым, так и с нерастянутым нанослоем кремния. Более того, установлено, что изменение угла скольжения синхротронного излучения θ на 2° приводит к смене фазы электромагнитного поля на противоположную.
Об авторах
В. А. Терехов
Воронежский государственный университет, Университетская пл., д. 1, Воронеж, 394006, Россия
Россия
Россия
доктор физ.−мат. наук, профессор
Д. Н. Нестеров
Воронежский государственный университет, Университетская пл., д. 1, Воронеж, 394006, Россия
Россия
Россия
аспирант
Э. П. Домашевская
Воронежский государственный университет, Университетская пл., д. 1, Воронеж, 394006, Россия
Россия
Россия
доктор физ.−мат. наук, профессор
С. Ю. Турищев
Воронежский государственный университет, Университетская пл., д. 1, Воронеж, 394006, Россия
Россия
Россия
кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник
Г. Н. Камаев
Институт физики полупроводников СО РАН, просп. акад. Лаврентьева, д. 13, Новосибирск, 630090, Россия
Россия
Россия
кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник
А. Х. Антоненко
Институт физики полупроводников СО РАН, просп. акад. Лаврентьева, д. 13, Новосибирск, 630090, Россия
Россия
Россия
ведущий инженер
Список литературы
1. Суворов, А. Л. Технологии структур кремний−на− изоляторе / А. Л. Суворов, Б. Ю. Богданович, А. Г. Залужный, В. И. Графутин, В. В. Калугин, А. В. Нестерович, Е. П. Прокопьев, С. П. Тимошенков, Ю. А. Чаплыгин. − М. : МИЭТ, 2004. − 408 с.
2. Lee,J.W.Effectsofburiedoxidestressonthin−filmsilicon− on−insulator metal−oxide−semiconductor field−effect transistor /J. W.Lee,M.H.Nam,J.H.Oh,J.W.Yang,W.C.Lee,H. K. Kim, M. R. Oh,Y.H.Koh//Appl.Phys.Lett.−1998.−V.72,N6.−P. 677— 679.
3. Бир, Г. Л. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках / Г. Л. Бир, Г. Е. Пикус. − М. : Наука, 1972. − 584 с.
4. Домашевская, Э. П. Интерференция синхротронного излучения перед краем поглощения кремния в структурах кремний−на−изоляторе / Э. П. Домашевская, В. А. Терехов, С. Ю. Турищев // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. − 2011. − No 2. − С. 42—50.
5. Kasrai, M. Sampling depth of total electron and fluorescence measurements in Si L− and K−edge absorption spectroscopy / M. Kasrai, W. N. Lennard, R. W. Brunner, G. M. Bancroft, J. A. Bardwell, K. H. Tan // Appl. Surf. Sci. − 1996. − V. 99, N 4. − P. 303—312.
6. Зимкина, Т. М. Ультрамягкая рентгеновская спектроскопия / Т. М. Зимкина, В. А. Фомичев. − Л. : Изд−во ЛГУ, 1971. − 132 c.
7. Румш, М. А. К вопросу о применении вторичноэлектронных умножителей для изучения мягких рентгеновских спектров / М. А. Румш, А. П. Лукирский, В. Н. Щемелев // Изв. АН СССР. Сер. Физ. − 1961. − Т. 25, No 8. − C. 1060—1065.
8. Филатова, Е. О. Спектроскопия зеркального отражения и рассеяния мягкого рентгеновского излучения поверхностями твердых тел: дисс. ... д−ра физ.− мат. н. − С.−Пб., 2000. − 374 с.
9. Chelikowsky,J.Calculatedvalence−banddensitiesofstates and photoemission spectra of diamond and zinc−blende semiconductors / J. Chelikowsky, D. J. Chadi, M. L. Cohen // Phys. Rev. B. − 1973. − V. 8, N 6. − P. 2786—2794.
10. Chelikowsky, J. R. Electronic structure of silicon / J. R. Chelikowsky, M. L. Cohen // Phys. Rev. B. − 1974. − V 10, N 12. − P. 5095—5107.
11. Euaruksakul, C. Relationships between strain and band structure in Si(001) and Si(110) nanomembranes / C. Euaruksakul, F. Chen, B. Tanto, C. S. Ritz, D. M. Paskiewicz, F. J. Himpsel, D. E. Savage,ZhengLiu,YuguiYao,FengLiu,M.G.Lagally//Ibid. − 2009. − V. 80. − P. 115323.
12. Andreeva,M.A.InterferencephenomenaofsynchrotronradiationinTEYspectraforsilicon−on−insulatorstructure/M. A. Andreeva, E. P. Domashevskaya, E. E. Odintsova, V. A. Terekhov, S. Yu. Turishchev // J. Synchrotron Radiation. − 2012. − V. 19, iss. 4. − P. 609—618.
13. Zheludeva, S. I. The role of film thickness in the realization of X−ray waveguide effects at total reflection / S. I. Zheludeva, M. V. Kovalchuk, N. N. Novikova, A. N. Sosphenov // Adv. X−ray Chem. Anal. Jpn. − 1995. − V. 26s. − P. 181—186.
Для цитирования:
Терехов В.А., Нестеров Д.Н., Домашевская Э.П., Турищев С.Ю., Камаев Г.Н., Антоненко А.Х. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ НАНОСЛОЕВ «КРЕМНИЙ–НА–ИЗОЛЯТОРЕ» И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ИЗЛУЧЕНИЕМ НАНОМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(2):81-86. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-81-86
For citation:
Terekhov V.A., Nesterov D.N., Domashevskaya E.P., Turishchev S.Y., Kamaev G.N., Antonenko A.K. Peculiarities of Electronic Structure of Silicon–on–Insulator Structures and Their Interaction with Synchrotron Radiation. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(2):81-86. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-81-86
Просмотров: 522
Послать статью по эл. почте 