Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Эллипсометрический контроль параметров многослойных наноструктур Fe/Si в процессе роста

Авторы

¹И.А. Тарасов, ¹И.А. Яковлев, ¹С.Н. Варнаков, ^1,2С.М. Жарков, ^1,2С.Г. Овчинников

Организации

¹Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН
г. Красноярск, Российская Федерация
²Сибирский федеральный университет
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

С использованием метода одноволновой лазерной эллипсометрии in situ проведено исследование процесса формирования многослойной структуры [Si/Fe⁵⁷/Fe⁵⁶]₃/SiO₂/Si(100). Были получены сведения об оптических и структурных свойствах данной структуры. Изменение морфологии поверхности растущих слоев и их оптических характеристик оказываются неидентичными для случаев осаждения железа на поверхность слоя кремния и осаждения кремния на поверхность слоя железа. Полученные профили оптических постоянных свидетельствуют об увеличении толщины переходных слоев, содержащих твердые растворы «железо–кремний» и силициды. Характер изменения оптических постоянных усложняется с каждым последующим слоем железа, осаждаемым на поверхность кремния. Поведение профилей n и k, соответствующих формированию кремниевых слоев, имеет более простой характер по сравнению с поведением подобных профилей железа. Эти профили имеют лишь некоторые особенности на начальных этапах роста и соответствуют формированию аморфных слоев кремния. Полученные данные согласуются с данными просвечивающей электронной микроскопии.

Ключевые слова

эллипсометрия, силициды железа, многослойные Fe/Si наноструктуры

Список литературы

[1] Ovchinnikov S. G., Varnakov S. N., Lyashchenko S. A., Tarasov I. A., Yakovlev I. A., Popov E. A., Zharkov S. M., Velikanov D. A., Tarasov A. S., Zhandun V. S., Zamkova N. G. Iron silicide-based ferromagnetic metal/semiconductor nanostructures // Physics of the Solid State, 2016, vol. 58, issue 11, pp. 2277–2281.

[2] Tokushige H., Endo T., Hiidome K., Saiki K., Kitamura Sh., Katsuyama T., Ikeda N., Sugimoto Yo., Maeda Yo. Photonic crystals composed of β-FeSi₂ with amorphous Si cladding layers // Japanese Journal of Applied Physics, 2015, vol. 54, no. 7S2.

[3] Makita Yu., Ootsuka T., Fukuzawa Ya., Otogawa N., Abe H., Liu Zh., Nakayama Ya. β-FeSi₂ as a Kankyo (Environmentally Friendly) semiconductor for solar cells in the space application // Proceedings of SPIE, 2006, vol. 6197. doi: 10.1117/12.664009

[4] Tarasov I. A., Popov Z. I., Varnakov S. N., Molokeev M. S., Fedorov A. S., Yakovlev I. A., Fedorov D. A., Ovchinnikov S. G. Optical characteristics of an epitaxial Fe₃Si/Si(111) iron silicide film // JETP Letters, 2014, vol. 99, issue 10, pp. 565–569.

[5] Спесивцев Е. В., Рыхлицкий С. В., Швец В. А. Развитие методов и средств оптической эллипсометрии в Институте физики полупроводников СО РАН // Автометрия. 2011. №. 5. С. 5.

[6] Свид. 2013619178 Российская Федерация. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Система обработки и анализа данных одноволновой кинетической эллипсометрии (SingleW) / И. А. Тарасов, С. А. Лященко, С. Н. Варнаков, С. Г. Овчинников, И. А. Яковлев, Н. Н. Косырев ; заявитель и правообладатель Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук (RU) ; заявл. 08.07.2013 ; опубл. 20.12.2013.

[7] Воронкова Е. М., Воронкова Е. М., Гречушников Б. Н., Дистлер Г. И. и др. Оптические материалы для инфракрасной техники. М. : Наука, 1965. 346 с.

[8] Thutupalli G. K. M., Tomlin S. G. The optical properties of amorphous and crystalline silicon // Journal of Physics C: Solid State Physics, 1977, vol. 10, P. 467.

[9] Johnson P. B., Christy R. W. Optical constants of transition metals: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Pd // Physical Review B, 1973, vol. 9, pp. 5056-5070.

[10] Naik S. R., Rai S., Chattopadhyay M. K., Sharma V. K., Majumdar S., Lodha G. S. Structural and transport properties of ferromagnetically coupled Fe/Si/Fe trilayers // Journal of Applied Physics, 2008, vol. 104, issue 6, P. 063525.

Дополнительные сведения

Работа выполнена при финансовой поддержке программ Президиума РАН № 32, проект 0356-2018-0061, Министерства образования и науки Российской Федерации и Сибирского отделения Российской академии наук, проект II.8.70.

Цитирование данной статьи

Тарасов И.А., Яковлев И.А., Варнаков С.Н., Жарков С.М., Овчинников С.Г. Эллипсометрический контроль параметров многослойных наноструктур Fe/Si в процессе роста // Космические аппараты и технологии. 2018. Т. 2. № 4. С. 220-224. doi: 10.26732/2618-7957-2018-4-220-224

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.