Исследование особенностей роста эпитаксиальных пленок Fe3Si, выращенных на Si(111)

Автор: Волочаев М.Н., Логинов Ю.Ю.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 3 т.17, 2016 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты структурных исследований эпитаксиальных пленок ферромагнитного силицида Fe3Si, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на атомарно чистой поверхности Si(111)7×7 при температуре подложки 150 °С. Активное исследование эпитаксиальных металлических пленок на кремнии вызвано необходимостью увеличения быстродействия, уменьшения размеров и повышения энергоэф- фективности устройств микроэлектроники, в том числе используемых в автоматических космических аппаратах. Исследование пленок ферромагнитных силицидов связано с производством наноматериалов для фотоники, микросистемной техники и устройств памяти, что тесно связано с развитием нового направления спиновой электроники, поскольку силициды железа сочетают в себе ферромагнитные и полупроводниковые свойства. Также силицид железа Fe3Si имеет гранецентрированную кубическую структуру и малый параметр рассогасования кристаллической решетки с кремниевой (4,2 %) и германиевой (0,5 %) подложками, что позволяет выращивать монокристаллические пленки Fe3Si в направлении . Методами дифракции электронов изучена структура пленок, которая идентифицирована как монокристаллическая пленка Fe3Si(111), определена толщина и шероховатость пленки, рассчитан угол поворота кристаллической решетки между пленкой Fe3Si и Si-подложкой. Полученные данные необходимы для разработки рекомендаций по улучшению технологии выращивания эпитаксиальных пленок ферромагнитных силицидов.

Еще

Ферромагнитный силицид fe3si, молекулярно-лучевая эпитаксия, просвечивающая электронная микроскопия, дифракция в сходящемся пучке

Короткий адрес: https://sciup.org/148177621

IDR: 148177621

Список литературы Исследование особенностей роста эпитаксиальных пленок Fe3Si, выращенных на Si(111)

  • Spintronics: a spin-based electronics vision for the future/S. A. Wolf //Science. 2001. Vol. 294. P. 1488-1495.
  • Sugahara S., Tanaka M. A spin metal-oxide-semiconductor field-effect transistor using half-metallic-ferromagnet contacts for the source and drain//Appl. Phys. Lett. 2004. Vol. 84. P. 2307-2309.
  • Hall K. C., Flatté M. E. Performance of a spin-based insulated gate field effect transistor//Appl. Phys. Lett. 2006. Vol. 88. P. 162503.
  • Epitaxial ferromagnetic Fe3Si/Si(111) structures with high-quality hetero-interfaces/K. Hamaya //Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 93. P. 132117.
  • Исследование структурных и магнитных характеристик эпитаксиальных пленок Fe3Si/Si(111)/И. А. Яковлев //Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99, вып. 9. С. 610-613.
  • Оптические свойства эпитаксиальной пленки силицида железа Fe3Si/Si(111)/И. А. Тарасов //Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99, вып. 10. С. 651-655.
  • Structural asymmetry of Si/Fe and Fe/Si interface in Fe/Si multilayers/S. R. Naik //J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. Vol. 41. P. 115307.
  • Структурные и магнитные характеристики однослойных и многослойных пленок Fe/Si, полученных термическим напылением в сверхвысоком вакууме/С. Н. Варнаков //Письма в ЖТФ. 2005. Т. 31, вып. 22. С. 1-8.
  • Temperature dependent epitaxial growth of ferromagnetic silicide Fe3Si on Ge substrate/K. Ueda //Thin Solid Films. 2008. Vol. 517. P. 422-424.
  • Structural and magnetic properties of epitaxial Fe3Si/GaAs heterostructures/Y. L. Hsu //Journal of Crystal Growth. 2007. Vol. 301-302. P. 588-591.
  • Автоматизация технологического оборудования для получения многослойных структур в сверхвысоком вакууме/С. Н. Варнаков //ПТЭ. 2004. № 6. С. 125-129.
  • Ishizaka A., Shiraki Y. Low Temperature Surface Cleaning of Silicon and Its Application to Silicon MBE//J. Electrochem. Soc. 1986. Vol. 133. P. 666-671.
  • Эллипсометрическая экспресс-методика определения толщины и профилей оптических постоянных в процессе роста наноструктур Fe/SiO2/Si(100)/И. А. Тарасов //ЖТФ. 2012. Т. 82. С. 44-48.
  • TEM Sample Preparation and FIB-Induced Damage/J. Mayer //MRS BULLETIN. 2007. Vol. 32. P. 400-407.
  • Фульц Б., Хау Дж. М. Просвечивающая электронная микроскопия и дифрактометрия материалов. М.: Техносфера, 2011. 904 с.
  • Электронная микроскопия тонких кристаллов/П. Хирш . М.: Мир, 1968. 575 с.
Еще
Статья научная