Исследование пленок SiO2, имплантированных ионами 64Zn+ и окисленных при повышенных температурах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования пленок SiO2, имплантированных ионами 64Zn+ дозой 5 × 1016 см–2 при энергии 20 и 120 кэВ и изохронно окисленных в течение 1 ч при температурах от 400 до 800°С с шагом 100°С. Профили Zn и его оксида исследованы с помощью резерфордовского обратного рассеяния, а также методом времяпролетной вторичной ионной масс-спектрометрии. Химическое состояние цинка и фазовый состав пленки определяли методами оже-электронной спектроскопии и комбинационного рассеяния света. Установлено, что после имплантации распределение цинка имеет два максимума на глубинах 20 и 85 нм, а после отжига при 700°С имеется уширенный максимум на глубине 45 нм. После имплантации в образце формируется смесь фаз Zn и ZnO. После отжига при 700°С в образце формируется исключительно фаза ZnO, профиль распределения которой имеет уширенный пик при 45 нм.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Привезенцев

ФНЦ “НИИ системных исследований РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, 117218, Moсква

А. П. Сергеев

ФНЦ “НИИ системных исследований РАН”

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, 117218, Moсква

А. А. Фирсов

ФНЦ “НИИ системных исследований РАН”

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, 117218, Moсква

В. С. Куликаускас

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: v.privezentsev@mail.ru

НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Россия, 119991, Moсква

В. В. Затекин

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: v.privezentsev@mail.ru

НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Россия, 119991, Moсква

Е. П. Кириленко

Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, 119991, Москва

А. В. Горячев

Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, 119991, Москва

В. А. Ковальский

Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, 142432, Черноголовка

Список литературы

  1. Yang J.J., Strukov D.B., Stewart D.R. // Nature Nanotechnol. 2013. V. 8. P. 14. https://www.doi.org/10.1038/nnano.2012.240
  2. Tripathi S.K., Kaur R., Rani M. // Solid State Phenom. 2015. V. 222. P. 67. https://www.doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.222.67
  3. Advances in Memristors, Memristive Devices and Systems. Series “Studies in Computational Intelligence”. Vol. 701. / Ed. Vaidyanathan S., Volos C. Springer, 2017. 511 p. https://www.doi.org/10.1007/978-3-319-51724-7
  4. Chang T.-C., Chang K.-C., Tsai T.-M., Chu T.-J., Sze S.M. // Mater. Today. 2016. V. 19. Iss. 5. P. 254. https://www.doi.org/10.1016/j.mattod.2015.11.009
  5. Mehonic C.C., Shluger A.L., Gao D., Valov I., Miranda E., Ielmini D., Bricalli A., Ambrosi E., Li C., Yang J.J., Xia Q., Kenyon A.J. // Adv. Mater. 2018. V. 30. Iss. 43. P. 1801187. https://www.doi.org/10.1002/adma.201801187
  6. Ilyas N., Li C., Wang J., Jiang X., Fu H., Liu F., Gu D., Jiang Y., Li J. // Phys. Chem. Lett. 2022. V. 13. № 3. P. 884. https://www.doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c03912
  7. Litton С.W., Collins T.C., Reynolds D.S. Zinc Oxide Material for Electronic and Optoelectronic Device Application. Chichester: Wiley, 2011. 363 p. https://www.doi.org/10.1002/9781119991038
  8. Chu S., Olmedo M., Yang Zh., Kong J., Liu J. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. P. 181106. https://www.doi.org/10.1063/1.3012579
  9. Jiang C.Y., Sun X.W., Lo G.Q., Kwong D.L., Wang J.X. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 263501. https://www.doi.org/10.1063/1.2751588
  10. Huang J.S., Yen W.C., Lin S.M., Lee C.Y., Wu J., Wang Z.M., Chin T.S., Chueh Y.L. // J. Mater. Chem. C. 2014. V. 2. P. 4401. https://www.doi.org/10.1039/C3TC32166E
  11. Tsai T.M., Chang K.C., Chang T.C., Syu Y.E., Liao K.H., Tseng B.H., Sze S.M. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. Iss. 11. P. 112906. https://www.doi.org/10.1063/1.4750235
  12. Chang K.C., Tsai T.M., Chang T.C., Wu H.H., Chen J.H., Syu Y.E., Chang G., Chu T.J., Liu G.R., Su Y.T., Chen M.C., Pan J.H., Chen J.Y., Tung C.W., Huang H.C., Tai Y.H., Gan D.S., Sze S.M. // IEEE Elecron. Dev. Lett. 2013. V. 34. № 3. P. 399. https://www.doi.org/10.1109/LED.2013.2241725
  13. Chang K.C., Tsai T.M., Chang T.C., Wu H.H., Chen K.H., Chen J.H., Young T.F., Chu T.J., Chen J.Y., Pan C.H., Chen J.Y., Tung C.W., Huang H.C., Tai Y.H., Gan D.S., Sze S.M. // IEEE Electron. Dev. Lett. 2013. V. 34. № 4. P. 511. https://www.doi.org/10.1109/LED.2013.2248075
  14. Zhang R., Tsai T.M., Chang T.C., Chang K.C., Chen K.H., Lou J.C., Young T.F., Chen J.H., Huang S.Y., Chen M.C., Shih C.C., Chen H.L., Pan J.H., Tung C.W., Syu Y.E., Sze S.M. // J. Appl. Phys. 2013. V. 114. P. 234501. http://dx.doi.org/10.1063/1.4843695
  15. Ziegler J.F., Biersack J.P. SRIM 2008 (http://www.srim.org).
  16. Hofmann S. Auger- and X-Ray Photoelectron Spectroscopy in Material Science. Berlin–Heidelberg: Springer–Verlag, 2013. 528 p. https://www.doi.org/10.1007/978-3-642-27381-0
  17. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Ред. Бриггс Д., Сих М.П. М.: Мир, 1987. 598 c.
  18. Монахова Ю.Б., Муштакова С.П. // Журн. аналитической химии. 2012. Т. 67. № 12. C. 1044.
  19. Huang Y., Liu M., Li Z., Zeng Y., Liu S. // Mater. Sci. Engin. B. 2003. V. 97. Iss. 2. P. 111. https://www.doi.org/10.1016/S0921-5107(02)00396-3
  20. Garcia-Sotelo A., Avila-Meza M., Melendez-Lira M.A., Fernandez-Muñoz J.L., Zelaya-Ange O. // Mater. Res. 2019. V. 22. Iss. 4. P. e201901059. https://www.doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2019-0105
  21. Torchynska T., El Filali B., Polupan G., Shcherbyna L. // MRS Adv. 2019. V. 2. P. 1. https://www.doi.org/10.1557/adv.2017.344
  22. Chen S.J., Liu Y.C., Lu Y.M., Zhang J.Y., Shen D.Z., Fan X.W. // J. Cryst. Growth. 2006. V. 289. P. 55. https://www.doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2005.10.137

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Экспериментальные спектры РОР после имплантации Zn (1) и после отжига при 700°С (2).

Скачать (65KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределения ионов Zn+ (1) и ZnO– (2) по глубине после имплантации (а) и после отжига при 700°С (б), полученные с помощью времяпролетного ВИМС.

Скачать (118KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Деконволюция экспериментального дифференциального оже-пика Zn (1) эталонными спектрами Zn (металлического) (2) и ZnO (3) для имплантированного образца (а) и после отжига при 700°С (б).

Скачать (136KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектры КРС пленки оксида кремния, имплантированного Zn: а – после имплантации (1) и отжига при 400 (2), 600 (3) и 800°С (4); б – разложение спектра 4 на составляющие.

Скачать (122KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах