文档介绍：苏州大学
硕士学位论文
硅(100)表面纳米结构及附加硅的沉积扩散行为
姓名:黄燕
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:朱晓焱
20040501
中文提要和微结构ㄋň厶蹇瘴弧⑻ń住⑴そ附近附加硅ジ龉柙蛹暗ジ龉杷ň体某粱┥⑶榭觥Mü冉细郊庸柙诓煌咛灞砻嫔喜煌恢贸粱钡某粱量差异,获得了附加硅在所研究区域内的沉积束缚点、鞍点和可能的扩散路径,详细分析了附加硅在这些缺陷及微结构附近的沉积扩散行为,对比研究了缺陷及微结构对于附加硅生长的影响作用,并且估算了相关过程发生需要的实验温度。在清洁的表面上,附加原子的扩散有强烈的各向异性,这种各向异性由于双聚体空位缺陷的引入而降低。尽管单个附加原子容易进入双聚体空位内部,但也很容易逃离,因而不能有效地填充缺陷。在偷ゲ闾ń赘浇郊釉佑缮隙禄蛴上露系牧个方向扩散都比较容易,而且比较容易沉积于台阶边壁或扭结处以形成晶体生长。附加硅双聚体在表面的行为与单个附加硅原子的不同:在清洁表面,单个附加双聚体比较容易形成稳态及亚稳态,并在两态之间跳跃,表现为附加双聚体的旋转;在缺陷附近,附加双聚体可以较稳定地填补原先缺失的双聚体空位。本文最后模拟了单个附加硅双聚体在上述两种情况下可能的扩散及沉积轨迹。关键词:硅表面,缺陷,微结构,经验紧束缚近似,沉积扩散者:黄燕指导教师:朱晓焱本文主要采用经验紧束缚近似方法讨论了重构褰啾砻婕叭毕作硅砻婺擅捉峁辜案郊庸璧某粱┥⑿形
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墓塑箧生日研究生签名:查盘日期:型世.,口期:型堡￡:期:逸生,鹤苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明学位论文使用授权声明学位论文独创性声明文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权苏州大学学位办办理。本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作声明的法律责任。研究生签名:保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的导师签名:
第一章序言表面两个相邻原子为降低能量成对聚合形成平行的双聚体列,并在各种样品制备条微镜⒃恿ο晕⒕、场离子显徽镜⒌湍艿缱友苌湟表面原子量级的结构及特性上,尤其是附加原子的沉积和扩散【。硅砻婺擅捉峁辜案郊庸璧某粱╆形晶体管的问世,微电子工业的崛起,使得半导体器件迅速发展,成为电子工业、自动控制、计算技术、航空、通讯等方面不可缺少的组成部分,对世界经济和科技的高速发展起了决定性的作用。半导体材料种类丰富,其中硅可用于大部分的半导体器件,如整流器、晶体管、集成电路等,成为目前研究应用最广泛的半导体材料之一。特别是硅庵窒喽越霞虻サ谋砻妫谋砻娼峁咕哂械摹ǜ鱿灾氐闶件下出现不同的重构形式,已成为硅最重要的低指数表面之一,理论与实验均对之有广泛而深入的研究K孀鸥髦窒执鄄臁⒉饬考际醯姆⒄梗缢淼郎柘透射电子显微镜⑸璧缱酉晕⒕、场电子显微镜⒍硇谱仪⑸杼秸胂晕⒕等【】,近年来,很多研究都集中在硅实际上,在样品制备过程中,很难得到理想的硅表面,它总是存在一定比例的缺陷口卅或微结构【图。图甪方向。斜切硅砻鍿图序言
小发展,特别是微电子工业和光电子工业对器件性能要求越来越复杂,对器件尺寸由于有缺陷的表面可提供具有较低的活跃能区域,所以,通常会认为它们比理想表面更易于附加物的生长。第一性原理计算发现在晶体生长中点缺陷是比较合适的位置浚还玫闳毕荽嬖谟谔骞柚校⒎窃诒砻嫔稀1砻嫒毕莞丛佣嘌腿毕单个双聚体空位,,腿毕两个双聚体空位,,腿陷,双聚体空位的复合物等等。研究表明,表面特性会受到缺陷的影响【7肿动力学研究显示,有乃ň厶辶猩系乃ň厶逡1绕渌猩系乃ň厶逭穸每欤这使得在扫描隧道显微镜测量中,它们显示为对称的双聚体【。×硅砻媾でň厶宓男形J保诘ジ鏊ň厶蹇瘴桓浇引入拉伸能量,计算结果与实验符合得很好【硅表面的双聚体列通常会由于单层蛩ú原子高度台阶的存在而形成平台,根据台阶边壁是平行亲鰽型故谴怪于上层平台的双聚体列,台阶可分为以下四种基本类型:,,,。由于型台阶边壁额外的悬挂键可以与下层平台重新成键,因此又有以下两种结构贮郫一种是重新成键的,另一种是未成键的。一般而言,吞ń坠饣移街保谺型台阶则有许多凸出或凹进的地方,可看作台阶边壁的双聚体缺陷或垂直于台阶边壁方向的吞ń灼希潜怀