Особенности образования силицидов железа при реактивной и твердофазной эпитаксии Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Решетневские чтения

Показано, что на покрытии, подслой на котором получен путем магнетронного распыления, наблюдаются структуры, размеры которых (линейные размеры в плоскости основания, высоты) существенно больше, чем на покрытии, полученном полностью термическим испарением. Как следствие, определенное значение шероховатости для покрытия, подслой на котором изготовлен методом магнетронного распыления, превосходит его же для покрытия, полученного термическим испарением. Менее развитая поверхность может объяснить более высокую стабильность свойств покрытия, полученного термическим испаре-

нием, при термовлажностном старении, отмеченную в ходе исследования. Также известно, что шероховатость поверхности определяет ее отражающую способность. Действительно, результаты измерений подтверждают, что коэффициент отражения покрытия, полученного методом термического испарения (с меньшей шероховатостью), выше (0,53...0,60 и 0,48...0,54 соответственно). Это объясняется меньшими потерями на рассеяние света.

Полученные результаты будут использованы при отработке технологии изготовления радиопрозрачного светоотражающего покрытия.

D. V. Yurchenko, G. A. Alexandrova, E. P. Berezitskaya The Siberian state aerospace University named by academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

A. A. Chernyatina, R. A. Ermolaev JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

RESEARCH OF RADIOTRANSPARENT THERMOREGULATING COVERS TOPOGRAPHY FOR THE SPACE DEVICES RECEIVED BY VARIOUS METHODS

The work is devoted to research of radiotransparent thermoregulating covers with the top semi-conductor layer, realized on organic substrate by methods of thermal evaporation and magnetron dispersion. Features sample surfaces were investigated and they was compared with each other for various ways of deposition by the method of atomic-force-microscopy (AFM) in semicontact mode.

© Юрченко Д. В., Александрова Г. А., Березницкая Е. П., Чернятина А. А., Ермолаев Р. А., 2010

УДК 54.061

И. А. Яковлев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

С. Н. Варнаков

Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Россия, Красноярск

ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ СИЛИЦИДОВ ЖЕЛЕЗА ПРИ РЕАКТИВНОЙ И ТВЕРДОФАЗНОЙ ЭПИТАКСИИ*

Методом дифракции отраженных быстрых электронов были изучены начальные этапы формирования силицидов системы Fe-Si, полученные методами реактивной и твердофазной эпитаксии при разных температурах подложки Si. Установлено влияние технологических параметров при напылении на процесс формирования силицидов.

Изучение атомной диффузии и процессов образования при этом различных фаз в 3Б-системах является основным в материаловедении. В наноразмерных мультислоях (2Б-объектах) атомная диффузия на границах раздела играет важнейшую роль в определении их физических свойств.

Магнитные мультислои и сэндвич-структуры с чередующимися полупроводниковыми и металлическими нанослоями интересны тем, что их свойства возможно широко варьировать путем контроли-

руемого введения примеси, а также различными видами излучений и изменением температуры [1]. Что касается взаимодиффузии на интерфейсе в тонкопленочной системе Fe-Si, то тут картина достаточно сложна.

Во множестве работ приведены результаты, которые показывают, что на формирование структуры влияет множество других факторов: ориентация поверхности подложки, скорость поступления материала, температура образца, и даже примеси.

*Работа выполнена в рамках программы № 4.1 ОФН РАН «Спинтроника», программы Президиума РАН № 27.10, интеграционного проекта СО РАН и ДВО РАН № 22, федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (коды проектов: НК-179П/ГК П1464, НК-556П/ГК П555).

Наноматериалы и нанотехнологии в аэрокосмической отрасли

При взаимодействии атомов железа с поверхностью кремния образуется целый ряд стабильных и ме-тастабильных соединений. Среди стабильных силицидов железа (Fe3Si, e^Si, y^S^) наибольший интерес вызывает дисилицид P^Si^ Этот дисилицид железа, имеющий прямую запрещенную зону Eg = 0,85...0,87 эВ [2] привлек внимание как перспективный материал для кремниевой технологии при изготовлении светоизлучателей и фотоприемников.

Целью данной работы является изучение начальных этапов формирования силицидов системы Fe-Si методом дифракции отраженных быстрых электронов при различных методах напыления и при разных температурах образца.

Эксперимент состоял из двух этапов. Первый этап: напыление железа на нагретую до заданной температуры (150 °С, 300 °С, 450 °С) атомарно чистую подложку Si(100) со скоростью 0,002 7 нм/с. Второй этап: напыление железа (скорость 0,002 7 нм/с) на подложку при комнатной температуре, с последующим отжигом при заданной температуре (150 °С, 300 °С, 450 °С),

время отжига 90 мин. Все эксперименты контролировались методом дифракции отраженных быстрых электронов.

Анализ полученных дифрактограмм позволяет сделать следующие выводы: в зависимости от температуры образца и метода напыления на поверхности формируются различные фазы силицида [3]. Рост всех структур проходит по механизму Вольмера-Вебера. Также установлено, что при определенных температурных условиях на поверхности формируется несколько фаз силицида.

Библиографические ссылки

1. 8. N. Уагпакоу, 8. V. Komogortsev, 8. в. ОусЫпткоу et а1. // I Арр1. Phys. 2008. 104. 094703.

2. Галкин Н. Г., Горошко Д. Л., Полярный В. О. и др. // ФТП. 2007. 41. 1085.

3. Диаграмма состояния двойных металлических систем : справ. : в 3 т. Т. 2 / под общ. ред. Н. П. Ляки-шева. М. : Машиностроение, 1997.

I. A. Yakovlev

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

S. N. Varnakov

JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

FEATURES OF IRON SILICIDE FORMATION IN REACTIVE AND SOLID-PHASE EPITAXY

The initial stages of Fe-Si silicides formation obtained by reactive and solid-phase epitaxy at different temperatures of substrate Si by high energy electron diffraction were studied. The influence ofprocess parameters during deposition on the formation of silicides is investigated.

© Яковлев И. А., Варнаков С. Н., 2010