Исследование систем полупроводники A3B5(110)+Ag в интервале температур 10-300 К Болотин, Игорь Леонидович

Введение к работе

. _к .

Актуальность темы. Поверхность твёрдых тел в' последние i'O-20 лет стала объектом интенсивных исследовэний. Возросший интерес к этой 'проблеме объясняется её практической вакноо-тьго.В развитии современной электроники имеется ярко выраженная тенденция к уменьшению габаритов приборов, созданию, интегральных схем на основе пленарной технологии, в которых по-верхноотше эффекты играют значительную роль.

Развитие физики поверхности полупроводников и их границ раздела с металлами выдвинуло ряд проблем. Главная из них состоит в необходимости выявить причины различных поверхностных явлений, вскрыть природу 'последних на атомарном уровне и найти взаимосвязь между ними. Решение этой проблемы - путь к управлении 'свойствами поверхности и границ раздела. В этой связи необходимы эксперименты, проходящие, в жёстко контролируемых условиях и только на тех объектах, которые ц-ожно охарактеризовать с максимальной степенью достоверности.

Экспериментальное определение структуры и свойств поверхности долгое время было неосуществимой задачей, и было связано с проблемой создания атомноглэдких и достаточно чистых повзрхностей., а тзюте о кх сохранением б течении достаточно долгого времени. Указанные требования )> настоящее время реализуется в сверхннсскивэкуумннх. кэмерэх современных спектрометров.

Выяснение кристаллографической структуры, -химического состава и электронных свойств чистой поверхности полупроводников, а также после адсорбции атомов металлов, представляет 'фундаментальный и технологический интерес.-В этой связи особый интерес вызывает система Ag-полупроводники a³b^s (GfiAS,

TriP, JnAs I! ^TnSb). ДеЙОТПИТОЛЬНО СИСТОМЫ О СврєбрОМ, С ОДНОЙ

стороны, можно считать "простейшими", для которых в значительной степени ослаблены эффекты химического взаимодействия, с подложкой (что упрощает изучение), а о другой стороны! эти системы исключительно важны о практической точки зрения. Заметим, чт" даже в случае таких простых систем; имеются значительные пробелы в экспериментальных исследованиях и в интерпретации результатов, полученных в области температур от.

'КОМІГІТНОЙ '' HWII9,

Исследования при низких температурах позволяют надеется получать некий аналог "молельной" системы, где отсутсвуют

(или сильно ослаблены) эффекты поверхностной и объёмной диффузии, химического взаимодействия и т.п. Сравнительный анализ таких "модельних" систем, и систем, полученных при зоо к, дает возможность вынвить причины отклонения поведэния последних от "модельных". Кроме этого, эксперименты при ю к имеют самостоятельный физический интерес как исследования образования границы раздела и двумерной системы атомов Ag в новых низкотемпературных условиях, что может привео'.'И и к новым результатам, а следовательно и к продвижению в понимании некоторых "высокотемпературных" свойств (тгз о к). Следует отметить, что к началу настоящей р^богы в литературе 'не было опубликовано ни одной статьи, посвященной низкотемпературным исследованиях!. Это обстоятельство в значительной отепени определило постановку задачи.

" Целью работы являетоя комплексное исследование о помощью нескольких методик (оже - электроьчой спектроскопии (ОЗС), дирекции медленных электонов (ДМЭЬ спектроскопии характеристических потерь энергии электронов (СХПЭ) и ультрафиолетовой Тотоэлскоронной спектроскопии (УФЭС)) систем Ав-полупроводник i³B^s '(CnAs, inv, jгід- и'іпсь) в процессе^.адсорбции серебра ні подложку при зоо к, или пру і? к, а текке во время пооледую-Него согрева до комнатной температуры.

, -'"Научная новизна работы заключается в следующем:

1,- Впервые с использова'дам методов 0ЭС, ДМЭ, СХ11Э и УШ

проведены исследования систем а³в^ьошная в процессе адсорб

Ніш ая на'подложки GeiAb, ГпР, іпАб, inSb,- охлаждённые до тем

ператур ~10 к. \ '

2.'Сочетание зсех использованных"методов позволило выявить с

отношение крйо'га;.д>графичвокой структура химического соогэе

и морфологии .получаемых покрытий Ag, а также электроннь

свойстй систем Ае-А^эв^е(Ш)).

э. Обнаружено. 470 в Системе.nsbOю) Ag при-10 к и ощ прс

иохбдНт фазовый переход "аморфная ""лёнка" —* "криоталличесш

ііленка", структура плёнки при этом "імеет необычную для серзі

pa CIIK-" йодификчцкю,. также отличаются и елик ронвые свойот

бтой ойпВмн. '" -

\-2-

1. Многообразие полученных картин ЩЭ, причины' появления или отсутствия дифракционных структур можно объяснить- при сравнении параметра несоответствия 'определённых периодов плёнки и подложки.

2. В процессе адсорбции Ag при ~}о к наблюдается "дерелакса ция" поверхности А³и⁵(1Ю), что приводит к формированию элек-троннннх состояний "илеэльной" 'поверхности, а НС поверхности после скола исчезают при о-т.

Практическая унность полученных результатов состоит в
том что: -,

они, во-первых, расширяют наши представления о процессах формирования систем полупроводн: : - металл. Это особенно важно, если учеетт,, что в развитии современной электроники поверхностные эффекты играют значительную роль;

ВО-ВТОрЫХ. ВЫЯВЛена ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧОНИЯ При 10 к гонких

покрытий дя необычных свойств, з именно, в новой кристаллической структуре 0I[K-Ag, что, возможно, найдёт свое применение. Ang_o6a івл_гі_Еа б от ы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзных Конференциях по Физике Поверхности '(Каунас, Г9'87 г.; Черноголовка, 1989 г.); 2-й Международной Конференции по Физике и Технологии GaAn и других Полупровод-ников in-v (Будапешт, Ренгрия, Ю8Г. г'.;; игй Конференции по Физике и Хі лий. Поверхности Полупроводников -(Солт-Лейк-Сити, СШЛ, 1987 г.')-; ч-ом Симпозиуме по Физике Поверхности (Бечин, ЧСФР, 1987 г.)-; Секции Научного Совета по Физике Поверхности (Махачкала, ШЯ7 г.); ).о-й Европейской Конференции по Физике Поверхности (Болонья, Италия, 1Я88 г. ); 1-й Международной

КОПфереНЦИИ ПО ЭлеКТрОННОЙ СчеКТрОСКОПИИ (ГОНОЛУЛУ, США, 1Э89

г..)-, а-й Международной конференции по Вакуумному Ультрафиолету и Радиационной Физике (Гонолулу, США, 1989 г.!; 7-й Между-народной Конкуренции по Физике Поверхности И 11-ом Международном Вакуумном Конгрессе (Кёльн, ФРГ, 1989 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано, 8 отатей, список которых пригоден в конце автореферата.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из' введения, четырёх і лав, заключения и списка литературы. Объём работы составляет 157 стр., включая з* рисунка и 8 таблиц; описок литературы содержит і за наименований.

у/. :- СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

-.ведение содержит общую характеристику работы, обоснование Актуальности выбранной темы," цель и научную новизну.

В первой главе дан обзор литературных данных. В первом параграфе главы приведены основные дашше об атомной и электронной структурах поверхностей полупроводниковых соединений типа , A^bn^s и различных моделях релаксации поверхностей <по) этих полупроводников. Говорится, что у "совершенных" граней (110) соединений а³в⁵ отсутствуют поверхностные состояния (110) в запрещённой зоне. Отсутствие ПС в щели полупроводников A³H^S (кроме Gap) подтверждается и теоретическими расчётами тля ряда моделей поверхностной перестройки. Расчёты идеальной грани (По) показывают наличие ПС в запретечной гоне.

Второй Параграф первой пывы посвящен различным аспектам роста тонких покрытий металлов на различных подложках. Рассмотрены результаты исследований морфологии роста плёнок, их структуры и химического состава. Отмечено, как на рост тонких металлических плёнок влияет множество параметров, что делает вряд ли возможным точное описание все)- сторон этого процесса. , Р заключительной части литературного обзора говорится о 'проблемах изучения электронных овойотв границы раздела металл-полугіровоіуик (барьеры Юотгки). Эта глава, в основном, посвящена вопросам "высокотемпературных" (т~гоо к) иослодавящй атбмїшх металлических слоев нч поверхностях скола полупровод- . кикой А³'(^в я условиях сверхвысокого вакуума.

, На осново анализа экоп іриментальньїх данных поставлена цель
диссертационной работы, определена группа исследуемых систем
и используемых методик." . ;

' Во второй главе приведены результаты исследований, прове-¹денных методами УФЭС и, СИЮ. В начале главы приводите.! огшеа-' ниё 'ёксперименгальной уотановци..

,'Всй исаладонзния проводились на электронном- спектрометре escAlab-S. В целом вакуумная бйотема позволяла поддерживать ч .установко вакуум i*i-lo"¹⁰ торр даже во время напыления плёнок серебра. Атомарнб-Чйотея -поверхность получалась методом скола .непосредственно 'вакуумной кпмере. Были использованы :_обрэацы и ,п- и р- типов*- а именно: Was -. в-10^+24o,^tuj3l«i"? . (hj. й ?"^:Іо¹⁹ см^<р)| ЪьРъ- 2-io^wl)-io^_t иц³(п), 'їзЛо^1ві.

і-іо¹⁰ ом"^э(р); шла - г-іа^с-іо'" ом'³(»), ій^,0+в-кі^1г ом"^а (р)і inSb - 2-ift^,s см"⁹(л). В экспериментах использовался простейший лоточник потока ооребра, а имотю, напыление wo«ось при нагреве серебра в теитэловой "корзинке" через которую пропускался ноотоншшй ток стабильностью но ниже d-io~". П таї половую КОрЗИНКу ПОМОЩалООЬ ССребрО ЧИСТОТОЙ 0Н,9809ПЯ!. СКОрООТЬ

напыления регулировалась и диапазоне ю"⁴*г>-іо"^г монгюлоя и оокуиду и измерялась кварцевым толщиномером. Бое приведенные в работе покрытия указяш в моноолонх, о.^Олин монослой лд, п ' зависимости от подлокки, определяет различное количество атомоп серебра, т.о. o=t токдеотве.,но и;80-)0¹¹ атомоп па ом^й поверхности cum если подложка «пЛз; в.гі-ю¹⁴ эт./см*для іпім 7,7П lo¹⁴ ат./см^я для іпЛя и 6,74-10¹⁴ ат./см^г для 1пкь, Нин--котемперату[ чая приставка позволила проводити эксперимент!! и интервале температур ю-чоо к о сохранением п'-мсуума, перемещения образца по трём координатам, «ращения на мчо", что

ОбеСПеЧИЛО ВОЗМОЖНОСТЬ Применения ВООХ МОТОЛИК УСТаНОВКИ.

Перед рассмотрением экспериментальны* результатов но №')0 и СХПЭ папоминакгген принципи работы данных Методик и аспекты применения в изучении электронных состояний потрхноути.,

В метоле УФЗС на поверхность обраг>"а падает монохроматическое излу юнио стандартной гелиевой газоразрядной лампн,

СОеЛИНёННОЙ О ВАКУУМНОЙ Камерой' ДЛИННОМ .'ЯКИМ капилиром (диаметр ~і ш) и о двумя стадиями лкОДсропн.иалыгой откачки, что позволяло при работающей лампе иметь рабочее давление n і jmo-ре "t-io"⁵ торр. Пучок фотонов из лампи (hi» я і, 22 atS-504'io'^,rt м, а ширина линии несколько f.Dii; переход 2р('р) —» іяс'.ч) или. я«|) падал на образец под углом ~4 5. Омиттируемне перпепди-тсулврно поверхности электроны собирались линзовой системой (в аттпертуро *з) и анализировались по анергиям в полусферическом анализаторе спектрометра.' Имелаоь возможность .записывать спектры УФОС (а также 000 ч. СХГЮ) в память компьютера "дрріо її" и впоследствии обрзбатм. зть п нужной степени. Ч приблико- . нии назапйоиммх частиц закон о сохранен!ч энергии во время процесса фотеэмиссии можно записать в следующем виде: hi>* h_xii:_b4W. Здесь Р._к - кинетическая энергия фотоэлектрона, определяемая по отношению к "уровню вакуума" к (уровень свергни' свободного электрона вне твёрдого толэ); г; оноргин связи

електрона до возбуждения, определяемая w отношению к уровню Ферми на поверхности E_f; w - работа выхода-из твёрдого тела, определяемая по отношению к "уровню вакуума" е . В таком процессе энергии возбуждения ho, по крайней мере, не меньше работы виходэ, и видно, что только электроны , которые будут иметь чноргиго, иренышагцуго "уровень вакуума", смогут выйти из твердого 'села и быть зафиксированы. Измерение кинетической энергии при данном ь« даёт, таким образом, энерыя связи электрона .перед его возбуждением. В одноэлектронном приближении DH6-ргегическое распределение эмиттируемых электронов овязано о Іілотностьго заполненных энергетических уровней твёрдого тела. f,> процессе адсорбции серебра изучается влияние адсорбата на структуру спектра и делаются "ячеотвенные шкода об изменении плотности состояний, работы выхода w иди других параметров.

УФЗС использовалась и для выявления динамики формирования
барьера Шопки при малых степенях покрытий о. Образец во вре
мя эксперимента находился в электрическом контакте со спектро
метром ("заземлён"). При &том происходит автоматическое выра
внивание урончей Ферми образца и спектрометра. В таких усло
виях любое изменение голояения уроиня Ферми на поверхности
образца \{г.') должно ппиподить к смещению получаемого энерге
тического Спектра как целого (па фоне существующего распреде
ления вторичных ол^'.тренов, не сб,:.,атольнс подчиняющихся это
му правилу 1. Наиболее ярко отот эффект на опектрах должен наб-
лібдатьої вблизи к (т.е. гтс интенсивность вторичных электро
нов минимальна). Получая ьеличину энергетического смещения яр
ких Пиков n-orientpax можно выявить зависимость изменения F. от
величины покрытия о. Известно, что поверхности скола (по)
кристаллов А^эн^в не облядалт ЦС в запрещённое, зоне электронно
го опоктрэ, т.е. имооь-место случай "плоских" зон. Это гюзпо
лило сделать допущение,, что на атомчрно-чиотей'поворхноти об
разцов и здесь тоже отсутствует изгиб з(и. Поэтому па гр Х>и-
ках откладывалась швиеимооть положения уровня Ферми на по
верхности ii'.j!) относительно зон пог/упронодшка от степени по-<
кр&т'ип. Т.к. речь идет об относит;.it; . чс величинах, то ошибка '.
'.жопериманго сбуслоплона не разрешают .1 способностью опиктрот
>!u>a ls«,i эПЬ я точноотьм опредечеі,.,я ({прмы чича (отношениа
сигнала к шуму!* 9'даймом случае сна не превышала о,05 orl ₍
. -6-

В методе ОХПЭ поверхность бомбардируется электронами (использовалась энергия первичного пучка е ~гоо эВ к шириной линии "0,5 эВ) и производится анализ энергетического распределения неупруго рассеянных электронов. Большинство таких электронов испытывает только одно неугтругое столкновение и они теряют свою энергию де на возбуждение основного перехода в,твердом тело, а в наблюдаемом спектре появляются пики при Е_р-лі;. Наблюдаются два типа переходов в объёме: миогочастичный "пла-змояный" переход и одночастичные переходы, связаннее о возбуждением электронов в объеме. Кроме этого ."существуют и возбуждения колебательных мод, но для их наблюдения необходимо более высокое энергетическое разрешение. В экспериментах обрабатывались оп'ктрн не интенсивности огранённого сигнала, а его агорой производной (амплитуда модуляции ~i+i,r В).

СХПЭ является естественным дополнением УФЗС в тем смысле, что если последняя позволяет определить плотность заполненных состояний, то с помощью СХПЭ можно измерить энергии переходов из этих заполненных состоянии в незаполненные.

Во второй части второй главы рассмотрены результаты УФЭС и СХПЭ при исследовании систем л(ИР) f Ag. Обсуждение начинается С СИСТеМЫ GnAsQlOHAg.

Показано, что поведение спектров при и «и зоо к существенно различается. Так, при зоо к' наблюдается смещение всего опектра как целого в сторону e_f, что голорит о постепенном изгиб ч зон вверх (результаты по изменению загиба зон приведены на pHO.j). Вблизи Ё_р, когда ого,2, наблюдается формирование металлического крап ("ступенька") от серобршшых островков. С другой стороны, при го к происходит более резкое смещений спектра в направлении к Е_р, а максимальне» смещение («о,с эВ) достигается уже при Dso.i. При этом форма опектра практически не меняется. В процессе дальнейшего напыления наблюдается уменьшение вклада ПС чистой поверхности скола образца (пик "Л".), появление и рост в области энергий примерно на 1,4эВ" ниже.Е нового пика "В". Рост пики "в" прекращается при <з»н,25. Дальнейшее увеличение покрытия приводит к уменьшению амплитуда пика "В", который при 02 4 ужо практически не видны на уровне фона (как и все другие пики подложки), Пик "в" исчезает и в . проц.ссе отогрева до комнатной температуры.

Ові~Л—

i-e-

0-Ю к

-300 к

к>-

-О-

-o>-

ю-f-.- ^ 'О

t о

I ' I

>

і¹* Id

> о

о о

._ ,._.

-0 8—-»

ттз-

_.. . „_

о ю" 10" ' ' ю" ю'

А₉ ПОКРЫТИЕ (МОНОСЛОИ)

риал. Заниоимопть наличии попорхиостниго изгиба зон на оаАє
П--ТИ1Ш н нятклшооти от темшратури .подложки и величини о,
Ошибки опродолеши изгиба аон поквзачз вшрху риоунка'. При-
іііілонц розультлти при .;оо к (томные кружки) для трёх образ
цов, я »р:і іо к (ohowwi кпужки) - для чатнрііх.
о .

Различаш'Ол и поподоние оплк'цкш CXIIlf. Коли идёт пагшло- ,
ли» при низкой температуру, то уж& где-то посіло оіо вое; оигпа-
щ or, подложки но индии, в, при комнатной температуро они наб
людя лииь но шіім изучонном интервале покритий е. [[ри отоі'реио
сиотом, гголучонних при іо к, когда плен*;ч становится островко-
ной, ні ювь" становятся нпдпы сигналы подложк..» Обращает на oq-
Оя внимание юнодонио 'шнч, снизанного о переходами на ноиор
fciiorirmjo состояния (SCK Данный пик назнвпотся в Литература
"понярхнОотннй пкоитои" (яиггосо oxlLoii) и связан о парохода
ми мнжду Gntiil (или iti4d). и пубтими an (или In) иопорхносп ими
состояниями. Пои кзмнатноґ' температуро существование se пика
нию проолодигь Но достаточно больших «сокрытий, а в процоосе .
ттажч'лп при to к он исчезает уж) »;: покрытиях «t моноолоя,
хоти яродсчюш.т наблюдаться nca (xm чъит тич .подложки,' в
тем числи іі ію!ю|іхікхз'ічіий илазмои. Б то яш вр'М", иооле отог^
рвя oOpnsinoi». ЯГ; ник частично гоостаїтанлигештоп. '.

Общее поведение спектров УФЭО и СХ11Э при комнатной температуре вполне укладывается в островковую модель роста плёнки серебра, т.е. длительное сохранение всех пиков говорит о том, что часть поверхности подложки не покрита адсорбатом. При низкой температуро формируется сплошная плёнка серебра (см. глави Пі и iv), что приводит к быстрому затуханию всех іш.зв подложки. Необычное поведение пика se и динамики изменения веди-чины БД (риол) прямо связаны о различной морфологией формирующегося покрытия Ag. Отмеченное поведение sk пика описывается ' несколькими причинами: ьо- первых, более равномерным покрытием при низкой температуре и предположением, что места адсорбции связаны о атомами Ga; во-вторых, наличием при таком однородном покрытии заметным эффектом "дерелаксации" поверхности GaAs(iio) (см. дальше). Как ранее показано в теоретических и экспериментальных работах, пик заполненных ПС релаксированной

ПОВерХНОСТИ GaAs(llO) ЛЄЖИТ НИЖО !фЭЯ ВЭЛ6НТНОЙ ЗОНЫ НЭ 1-1,8

эВ. В наших экспериментах этот пин ("а") находится ниже Е_р на »2,9 эВ для околотой поверхности, т.е. на »1,5 эВ ниже края валентной зоны е . Расчёты показывают, что у нерелаксирован-ной поверхности (no) GaAs этот пик находился бы вблизи края валентной зоны. Напыление при і о к даёт'новые ПС (пик "и") при si, а эВ ниже е . Поскольку при этом веоь спектр смещён в сторону в на о,5 эВ, то положение пика "в" сказывавтоп¹ № ~о,Б эВ ниже крап валентной зоны. Эта величина соответств^⁶'^1, положению максимума плотности заполненных ПС для нереляксирс?^г ванной поверхности GaAs(но), которое оледуот из расчётов/ Из расчётов следует, что пик незаполненных ПС нерелаксирован-ной поверхности GaAsdio) лежит на ~о,5 эБ кино крап зоны проводимости е_с. Поэтому, наблюдаемый изгиб зон на величину со, б^-эВ (риол) при ого,і и. 10 к можно трактовать как появление в запрещённой зоне незаполненных ПС при . энергиии ниже п_с на «0,5 эВ (за счёт дерелаксации) и закреплек-и на них E_F.

Таким образом, можно предположить, что. в процессе напылении ай на поверхность cnAs(uo), находящуюся при іо к, наблюдается "дерелаксацип" этой поверхности. После отогрева плёнка вновь становится осгровковой, "дерелаксация" исчезает и спектры приобретают В1 д,. "характерный" для напыления ,при зоо к. "'

Далее рассматриваются другие подложки aVoio)." ,

-.-:''."' . -0- ' ^:: '

В процессе напыления Ag на inP(iio> и lnAs(no) при ю к также как и в системе GaAs(uo)-Ag н спектрах УФЭС наблгада-лооь при его, і формирование новы: ПС вблизи Е_у, которые исчезали при отогреве. В ошктрах СХПЭ также наблюдается быстрое исчезновение пика se, который восстанавливается при отогреве. Таким образом, по аналогии, можно оказать, что наблюдаетоя "дерелакоация" поверхности этих подложек, "исчезающая" при переходе плёнки из сплошной (ю к) в островковую (зоо к).

Динамика формирования БШ позволяет оделать вывод о том, что закрепление е^ определяется уровнями (относительно энергии ионизации данного полупроводника) и плотностью'различных НС границы раздела, Можно выделить влияние следующих ПС: ме-таллоиндуцировапныз или migs (metal induced gap states); просушив ОГДеЛЫШМ aTOMaM ИЛИ AIGS (adsorbate induced gap status); дефектные в модели Спайоора. Показано, что ПС типа aigs характеризуются уровнем энергии ~4,8-5,i эВ. Эта энергия

ОбЪПСНПаТ ОТОуТСТВИе ИЗМеНеНИЯ загиба ЗОН Системы InSb-Ag.

В системо p-jnP(iio)-Ag при 10 к первоначально доминируют ПС типа aigs, затем проявляются ПС идеальной поверхности (из-за "дерелаксации"), и наконец, окончательно БШ определяется ПС типа migs. Энергетическое положение данных ПС таково. что зависимость имеет и- образную форму (рио.г). При зоо і иооле начальной стадии доминирования НС типа aigs (плато і зависимости) "включаютоп" другие ПС, наиболее вероятно дефектного типа, хотя не исключена роль и ПС типа migs.

В системе inAs(iio)-Ag при ю к наблюдалось формирование 2d- каналов (п- типа) с необычно большой величиной закрепления уровня Ферми выше\дна зоны проводимости (рио.з). Величин; такого "перехлёста" Е_р над е , связанного о ПС типа AiGS(Afi). достигает ~о,зб эв (n-inAs) уко при o~o,i и затем опадает і меньшей величине, определяемой (в соответствии о теорией) П( типа HiGSdnAs). При зоо к сразу на«*чнают доминировать migs.

В системе ,.iSb(H0)-A6 наблюдаетоя аномальное поведенш пиков Ag в спектрах УФЭС и СХПЭ, что, возможно, связано о формированием новой необычной структуры OUK-Ag (см. главу IV) .Существенными здеоь могут быть и эффекты сильного перемешивания атомов подложки и адсорбата (см. главу ш).

Вгоь ход обсуждения результатов УФ9С и СХПЭ показал насу'

Wp-^ііонл, _л1«

*W

0.4

0.2

ё о.о

*а

0 10"* 10^м 1 10

ПОКРЫТИЕ As (ітносяои)

О 10"* 10 * ' 1

ПОКРЫТИЕ Ад (хоаослпп)

то.2. Положение в в система p-inP(uo)+Ag в зависимости от »: (а)- напыление при зоо к, справа зависимость амплитуды срая металлических состояний на Е_р (высота "ступеньки") і (6)--гапнленме при ю к, стрелками показаны районы, где начинают габлюдяться новы ПС вблизи e_v и металлические состояния на ;_ ("ступенька").

0W "ю-* ю-* 1 10 ПОКРЫТИЕ Ад (мозюслоп)

S 0.4

EV-300 К Б,-10 К

ою- ю^-* ю^-* і ю

ПОКР'ГГЯЕ 1$ (исооелоя)

Е.-10 К Е.-2Э0 К

>ИО. 9. ЦОЛОЖОНИЭ В^ Й СЙСТЄМ9. InAs(110)+Ag {(а)- ДЛЯ.П" и

б) для р- типа) в jaBHCHMOOTH от температуры подложки и .
юли'шны покрытия ,\ .'.'.

щную необходимость знания о структуре і; составе образующегося покрытия.. Определению данных характеристик были посвящены оледующие две главы.

Во третьей главе приведены результаты исследований, проведённых методом ОЭС.На основе анализа зависимостей амплитуда 'оже-сигналов от о, были сделаны выводы по морфологии роста серебрянных плёнок при различных температурах подложек полупроводников А³и^в(110), а также сделаны некоторые предположения по возможным эффектам химического взаимодействия.

Было показано, что при і о к образуется атомарно - резкая, граница раздела серебро - полупроводник (СаАк, inAs,'inSh) о формированием оплошного покрытия со статистическим распределением атомов Ай по толщине. Это же, в целом, справедливо и для системы Int4il0)-Ag, однако здесь наблюдается аномальное поведение оже-сигнала индия, что, по-видимому, обусловлг :о разрывом связи in и г, вопмогашм замещением индия серебром и "флотацией" атомов индия на поверхности плёнки серебра.

При зоо к формирование покрытия ar идет о образованием островков (механизм Фольмера-Вобера), а рост этих островков-ооп ровождаетоя различными химическими эффектами.

Сравнение всех полученшх результатов показало, что среди изученных систем наиболее "реакционны" подложки inP(uo) и insbmo). Для последней при зоо к происходит перемешивание атомов in и As и сегрегация sb на поверхности островков Ag.

Обработка результатов низкотемпературных исследований позволила получить в рамках допущенных предположений величины эффективной длины пробега электронов с энергией с в плёнки ле без потерь энергии. Для V-30-50 эв полученные величины на порядок отличаются от значений, приведенных в литературе.

В четвертой главе приведены результаты исследований, проведённых методом ДМЭ, который позволил в совокупности о ОЭС йделатЬ выводы-о структуре поверхностях покрытий Ag,

u>rt сравнении четырёх изученных систем было выяснено, что tt точки зрения ДМЭ выделяется система JnSMiioj-Ag. Три

ЙРУГИХ СЙСТеМЫ GaAsm«>-Ag, InAsO»G)-Ag И Il)PmO>-Ag

Шк'аэ'ыйа'йт близкое поведшие.

Йрй напылении Ag на охлаждённую до »io к подложку ірнь їїрй *ії j дй^кцйонной- картяна происходит превращение "фон

о—3 o\ 2-

)

_iff:

1 ;;;::'^'м-'Ц-^:-:^^!'Гг^,'.',*1 ^ oil оЛ .о

/-

' о о " о \

_{$ І $}

\<»6>0 С2»в«» Й ЫР) И AgClll)-7xl {ДЛЯ GaAs (110,)),

Ї¹) ШИгоббрЪёКв 'п'олУчШійх картин ЯЙЭ, причины появления или 'йто'утбтвйд 'бтр'Уктур ЗДойно 'ббйяйнйть Ври 'Сравнении параметра .ШЬо&ізт&Шя-'оіїре'.ШШіШ 'Периодов 'плёнки Ж подложки.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы