автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Моделирование процесса ионно-лучевой обработки структуры металл-кремний и ее электронного энергетического строения

На правах рукописи

Остапенко Наталья Александровна

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛ-КРЕМНИЙ И ЕЕ ЭЛЕКТРОННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

Специальность 05.27.01 - "Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таганрог 2004

Работа выполнена на кафедре физики Таганрогского государственного радиотехнического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Захаров А.Г.

Официальные оппоненты:. доктор технических наук,

профессор Сеченов Д.А.; доктор физико-математических наук, профессор Лаврентьев А. А.

Ведущая организация Кабардино - Балкарский государственный

университет им. Х.М. Бербекова, г. Нальчик

Защита состоится "/У" ''¿и-ыМ 2004 г., в у / час на заседании диссертационного совета Д 212.259.04 при Таганрогском государственном радиотехническом университете по адресу: г. Таганрог, Ростовской обл., Шевченко, 2,ауд. Е-306.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "¿О " О-^/^М^ 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.259.04 кандидат технических наук,

<тгарченко И.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Основной тенденцией развития современной микроэлектроники является значительное повышение степени интеграции и функциональной сложности интегральных микросхем (ИС), вызванное бурно растущими потребностями вычислительной техники. С уменьшением размеров элементов ИС приходится отказываться от ряда традиционных технологических операций, связанных с применением светового облучения, диффузионных и некоторых других процессов, и переходить к качественно новым, в основе которых лежит взаимодействие излучений и потоков частиц с поверхностью кристалла.

Использование радиационной обработки при формировании полупроводниковых структур имеет не только ряд преимуществ по сравнению с другими методами (возможность внедрения слабодиффундирующих примесей, широкий и контролируемый диапазон характеристических размеров обрабатываемых материалов, отсутствие необходимости использования высоких температур, как в случае проведения диффузии), но и позволяет модифицировать поверхности твердых тел. При этом речь идет о целенаправленном изменении механических, электрофизических и оптических свойств твердых тел.

В процессе бомбардировки ионами твердого тела в нем возникают точечные дефекты: смещение атомов из положения равновесия, внедрение примесных атомов, образование новых примесей в результате ядерных реакций. В результате энергетический спектр твердого тела будет меняться. В его запрещенной зоне могут появляться локальные разрешенные уровни. Все это приводит к существенному изменению свойств твердого тела, а также к образованию качественно новых материалов.

Среди множества материалов, используемых в современных технологиях, особый интерес вызывают силициды переходных металлов, обладающие высокими температурами плавления, малым сопротивлением и хорошей проводимостью. В последнее время все возрастающее внимание к силицидам переходных металлов обусловлено возможностью их использования в технологии наноразмерных гетероструктур.

Исследования влияния облучения полупроводника показали наличие двух эффектов, имеющих большое практическое значение: накопление дефектов в его приповерхностной области, а также радиационно-стимулированное введение примеси в полупроводник из нанесенного на поверхность источника. При облучении гетерогенных систем металл - полупроводник, наряду с внедрением атомов материала пленки в подложку может наблюдаться и

внедрение атомов полупроводника

процессы

получили название ионно-лучевого перемешивания. Высокая ожидаемая технологическая эффективность процесса перемешивания вызывает значительный интерес, однако широкое его внедрение ограничено отсутствием моделей, позволяющих оптимизировать процесс ионно-лучевой обработки с целью получения модифицированных структур с наперед заданными электрофизическими свойствами.

Таким образом, моделирование процесса ионно-лучевой обработки (ИЛО) структуры металл - кремний и изменения ее электронного энергетического строения (ЭЭС) является важной и актуальной задачей твердотельной электроники.

Целью диссертационной работы является моделирование процесса ИЛО структуры металл -кремний и исследование ее ЭЭС.

Поставленная цель определяет следующие основные задачи исследований:

разработка модели процесса ионно-лучевой обработки структуры хром - кремний;

анализ диаграмм состояния силицидов хрома, сформированных при ионной обработке;

- моделирование электронного энергетического строения кремния, содержащего атомы хрома и комплексы дефектов, в состав которых входят примесный атом хрома, а также атомы углерода, кислорода, фосфора или бора;

моделирование электронного энергетического строения структур с тонкими слоями атомов хрома и никеля;

разработка рекомендаций по возможности применения разработанных моделей и методов в микроэлектронике.

Научная новизна:

разработана модель процесса ИЛО структуры металл - кремний ионами инертных газов, позволяющая определять концентрационный профиль перемешивающихся атомов;

определены условия возникновения силицидов хрома под действием ионного облучения структуры хром - кремний, а также размеры областей их формирования;

показано, что с комплексными дефектами типа примесный атом хрома (Сг) -примесный атом углерода (С) связаны глубокие уровни (£'„+0,29),

эВ, возникающие в запрещенной зоне кремния; с дефектами типа примесный атом Сг — примесный атом бора(В) связаны глубокие уровни (£у+0,57), (£\,"К),84); с дефектами типа примесный атом Сг - примесный атом кислорода (О) связаны глубокие уровни (£,+0,83), (£„+0,91);

получены модели ЭЭС структур кремний - никель - кремний, крем-

ний - хром - кремний с различной толщиной металлического слоя, позволяющие моделировать электрофизические характеристики полупроводниковых приборов.

Практическая ценность:

- программа в математическом пакете Mathcad 2001, позволяющая рассчитывать распределение концентрации перемешивающихся атомов при ионной обработке;

- результаты исследований могут быть использованы при разработке физических моделей полупроводниковых приборов и элементов ИС, формируемых с помощью ИЛО системы переходной металл - кремний, оптимизации режимов технологических процессов ИЛО, а также для прогнозирования электрофизических свойств низкоразмерных систем.

Реализация и внедрение результатов работы

Результаты диссертационной работы используются при разработке сенсорных элементов на основе структурно-неоднородных областей кремния в НИИ МВС (г. Таганрог), разработке фотоприемников на основе кремния с глубокими примесными уровнями в Высокогорном геофизическом институте РАН (г. Нальчик), отработке технологических процессов изготовления пластин кремния с заданной плотностью глубоких энергетических уровней для формирования элементов фотоэлектронных устройств в ООО "ЗАВОД КРИСТАЛЛ" (г. Таганрог), а также в учебном процессе кафедры физики ТРТУ, что подтверждено соответствующими актами.

Методы исследования основываются на применении методики расчета ЭЭС твердых тел в рамках кластерного приближения теории многократного рассеяния, имитационного моделирования, численных методов линейной алгебры и решений дифференциальных уравнений.

Основные положения, выносимые на защиту:

- модель процесса ионно-лучевой обработки структуры хром - кремний при облучении ионами инертных газов;

- бомбардировка ионами инертных газов системы хром - кремний стимулирует взаимодействие между атомами хрома и кремния с образованием силицидных фаз при интегральной температуре подложки существенно более низкой, чем при синтезе этих фаз в системе хром - кремний обычной высокотемпературной обработкой. Фазовый состав, структура и электрофизические свойства образующихся слоев силицидов хрома определяются энергией ионов, их типом и дозой облучения;

- атомы замещения хрома не создают дополнительных энергетических состояний в кремнии;

- с комплексами дефектов примесный атом Сг - примесный атом О (С, Р и В) связаны глубокие уровни, возникающие в запрещенной зоне кремния;

- модели ЭЭС структур кремний - никель - кремний, кремний -хром -

кремний с различной толщиной металлического слоя, а также распределение потенциала в этих структурах.

Апробация диссертационной работы

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях «Химия твердого тела и современные микро -и нанотехнологии» (г. Кисловодск, 2002 - 2003 гг.), Международной научно -технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (г.Таганрог 2002г.), Международном симпозиуме «Высокочистые металлические и полупроводниковые материалы» (г. Харьков, 2003 г.), научных семинарах профессорско-преподавательского состава кафедры физики ТРТУ, физики твердого тела КБ ГУ (г. Нальчик), а также использовались при выполнении научно-исследовательских работ "Исследование электронного строения гетероструктур, содержащих тонкие слои силицидов переходных металлов", "Разработка физических основ перспективных элементов твердотельной электроники на основе гетерогенных наноструктур". Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления ТРТУ: "Разработка теоретических основ построения систем мониторинга природной среды на базе микро - и нанотехнологий".

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов, сформулированных в диссертации, подтверждаются корректностью допущений, использованных для решения ряда сформулированных теоретических задач, основанных на реальных физических предпосылках; результатами вычислительных экспериментов на ЭВМ и их хорошим согласием с литературными данными, публикациями, апробацией на ряде международных и всероссийских конференций, практическим использованием результатов работы, подтвержденных соответствующими актами о внедрении.

. Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в ВНИИТЦ зарегистрировано два отчета по НИР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы из 113 наименований. Общий объем диссертации составляет 193 страницы, включая 68 рисунков и 11 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проведен анализ применения силицидов переходных металлов в микроэлектронике и методов их формирования, а также

сформулированы задачи исследования.

Во второй главе проведен анализ существующих моделей процесса ионной обработки. В качестве объекта исследования была выбрана структура хром — кремний. В соответствии с целями исследования, для моделирования процесса ИЛО структуры хром-кремний реализовано численное решение кинетического уравнения переноса с использованием метода Монте-Карло.

Кинетическое уравнение, описывающее миграцию атомов в условиях ионного облучения, имеет вид

где с^Д)- концентрация атомов на глубине x в момент времени I;

Црс,д) -функция атомного смещения, определяемая из выражения:

где I - интенсивность облучения; W(E,5■) - энергетический спектр налетевших частиц; о(Е,Т) - сечение взаимодействия налетающих частиц с атомами отдачи, с энергией - функция распределения пробегов атомов

отдачи с энергией Т.

Функция атомного смещения Ь{х,д) представляет собой вероятность того, что атом примеси, первоначально находившийся на глубине по истечении некоторого промежутка времени будет находиться на глубине х.

В целом задачу моделирования процесса ИЛО структуры хром -кремний, в рамках выбранного метода, можно разбить на две части: моделирование функции атомного смещения на основе метода Монте-Карло; решение кинетического уравнения, а также нахождение концентрационных профилей перемешанных атомов хрома и кремния.

Ионное облучение гетерогенной системы Сг - Si сопровождается получением дополнительной энергии атомами хрома и кремния от налетающих ионов инертных газов и их миграцией в твердом теле. При этом имеет место взаимное проникновение атомов, аналогичное процессам взаимодиффузии. В результате этого процесса в окрестности границы раздела образуется слой, представляющий собой двухкомпонентную систему Сг - Si с неоднородным по глубине составом.

Задача моделирования процесса ионного перемешивания в данном случае сводится к решению уравнения вида

Цх,д) = /д)а{Е, Т)Дх - д, Т)с1Т<1Е,

(2)

ЕТ

I —-, <*1 «<-1

С,- =-2АдфС/ +с,- +ДФ д,С{

где С/ - концентрация атомов в i-м слое в момент времени к; ку~ функция атомного смещенияу-го атома в i -ом слое; ДФ - шаг по дозе; \qt - концентрация атомов в i -м слое.

Решение уравнения (3) находится по формуле

где - матрица значений функции атомного смещения.

В разработанной программе расчета для нахождения функции атомного смещения регистрируется начальная координата атома отдачи и координата смещенного атома, в результате чего может быть получена матрица смещений. Для определения распределения числа смещенных атомов кремния и хрома по координате при различных режимах облучения проведен ряд машинных экспериментов с помощью программы TRIM, основанной на методе Монте-Карло. Моделировалось облучение структуры Сг - Si с толщиной слоя хрома от 20 до 40 нм ионами инертных газов (Не, Ne, Ar, Кг, Хе) с энергией от 5 до 300 кэВ.

На рис.1 представлен рассчитанный концентрационный профиль

перемешанных атомов хрома и кремния при облучении ионами Хе. Сплошной линией показан концентрационный профиль атомов Сг, а пунктирной -концентрационный - профиль атомов Si. Расчет производился при следующих исходных данных: доза облучения D=1016 толщина слоя хрома 30 нм; энергия - Е=300 кэВ. Полученные результаты согласуются с известными экспериментальными данными. Это подтверждает их достоверность и указывает на возможность применения

разработанной модели для исследования процесса ионно-лучевой обработки структур металл - кремний.

Третья глава посвящена исследованию процессов возникновения силицидов хрома под действием ионного облучения структуры хром - кремний ионами инертных газов. Установлено, что бомбардировка ионами инертных газов системы Сг - Si стимулирует взаимодействие между атомами хрома и кремния с образованием силицидных фаз при интегральной температуре подложки существенно более низкой, чем при синтезе этих фаз в системе Сг -

81 обычной высокотемпературной обработкой. Фазовый состав, структура и электрофизические свойства образующихся слоев силицидов хрома определяются энергией ионов, их типом и дозой облучения.

Образование силицидных фаз должно проходить через стадию, на которой атомы кристаллической решетки находятся в «беспорядочном» расположении. Такие сильно возбужденные области решетки вдоль траектории иона называются тепловыми пиками.

Механизм начальной стадии формирования новой фазы на поверхности системы металл-кремний при ионной обработке можно представить следующим образом. Энергетические ионы, внедряясь в поверхность структуры Ме - 81, создают систему смещенных атомов металла и кремния с разорванными и деформированными химическими связями, которые в процессе дальнейших превращений формируют новую систему связей, свойственную силицидам металла. На начальной стадии процесса центрами зарождения силицидных фаз

являются каскады атомных столкновений - тепловые пики, возникающие в системе Сг - 81. На втором этапе происходит ионно-стимулированная диффузия, вызванная ударными волнами, распространяющимися в глубину кристаллической решетки кремния. Третий этап характеризуется слоевым ростом силицидной фазы.

Моделирование процесса синтеза силицидов хрома проводилось на примерах облучения системы хром - кремний ионами инертных газов гелия, неона, аргона, криптона и ксенона с энергиями от 50 до 300 кэВ. Толщина слоя хрома выбиралась от 20 до 40 нм. Была рассчитана локальная температура в области каскадов атомных столкновений, порождаемых бомбардирующими ионами инертных газов в зависимости от энергии и типа налетающих частиц, а также в зависимости от глубины пленки хрома. На рис.2 приведена зависимость локальной температуры внутри каскада от- типа и энергии налетающих ионов при облучении структуры Сг(30 НМ)/81.

Зависимость состава образующихся слоев силицида от энергии первичного иона можно представить исходя из анализа фазовых диаграмм. Известно , что минимальная температура образования фазы Сг812 составляет 670-720 К, а минимальная температура кристаллизации высокотемпературной фазы Сг^з составляет 900 -1000 К. Таким образом, вероятность возникновения силицида хрома при облучении системы ионами гелия мала, так как температура в области каскада составляет 300-600 К. В других случаях синтез силицидов хрома наиболее вероятен. Так, уже при облучении системы ионами неона температура каскадной области составляет 1000 - 1200 К, что уже достаточно для синтеза высокотемпературной фазы Сг$Б1з. Дальнейшее увеличение массы налетающих частиц приводит к таким локальным

температурам (1800-5800 К), которые существенно превышают температуру плавления кремния (Т„л=1690 К) и х рТ„о21мб К). В этом случае состав и структура образующихся фаз будут определяться «мгновенными» значениями соотношения количества атомов хрома и кремния в локальных возбужденных областях.

Последующие превращения свойственные термическим методам синтеза, в данном случае практически не

используются; так как общая температура всей системы значительно ниже величины

температуры, при которой такие процессы протекают с конечной скоростью. Отличием данного

способа синтеза от традиционных методов с термическим активированием состоит в том, что роль диффузионных процессов, приводящих к насыщению и перенасыщению исходных фаз, сведена к минимуму.

Анализ фазовой диаграммы структуры хром-кремний позволил определить размеры

областей формирования силицидов хрома в зависимости от энергии и типа ионов. Наиболее вероятно возникновение силицидов С^г и СгзБ1. С возрастанием массы и энергии налетающего иона ширина области формирования силицидов хрома увеличивается.

В четвертой главе проведено теоретическое исследование электронного энергетического строения (ЭЭС) кремния, содержащего атомы

хрома и комплексы дефектов, включающих в себя кроме атомов хрома атомы углерода, кислорода, бора и фосфора.

Моделирование выполнено с помощью пакета универсальных программ расчета ЭЭС кремния с точечными дефектами по методике maffin - tin (МТ) -приближения. Методика основана на кластерном варианте теории многократного рассеяния электронной волны на системе МТ - потенциалов. Исследовались следующие комплексы дефектов: 1) атом замещения Сг; 2) атом замещения Сг - атом замещения С; 3) атом замещения Сг - атом замещения О; 4) атом замещения Сг - атом замещения В; 5) атом замещения Сг - атом замещения Р. При построении кластера кремния с центром на атоме замещения Сг второй атом замещения С(О,В,Р) поочередно помещался в одну из двух кристаллографических позиций: (0,25; 0,25; 0,25) и (0,5; 0,5; 0,0).

Локальные парциальные плотности электронных состояний (ПЭС) атомов рассчитывалась по формуле

где Е - энергия; l - орбитальное квантовое число; L={l, m}- совокупность значений и проекций орбитальных моментов электрона; - радиальная

часть волновой функции электрона в атоме типа - полная Т-

матрица рассеяния электрона на всем кластере, построенного на атоме типа А;

одноузельная ^матрица рассеяния электрона на атоме типа А; гн^-

радиусы атомных сфер. Для вычисления ПЭС строились кластеры состоящие из 87 атомов. При расчетах ПЭС атомов замещения С, О,В, Р и всех типов атомов кремния учитывались электронные состояния s- и р- симметрии, а у атома замещения Сг - s-, p- и d- симметрии, при этом учитывалось, что атомам кремния, имеющим различное окружение (например, атом Сг или О (С, В, Р)) соответствуют различные матрицы рассеяния. Заряд МТ-сфер принимался равным заряду сферы радиусом 0,260а. Расчеты МТ- потенциала выполнялись с обменом в приближении ЛФЭП. При построении кристаллического МТ-потенциала атомов кремния, хрома и углерода (кислорода, бора и фосфора) учитывались вклады в плотность электронного заряда от атомов-соседей, вплоть до 15-й координационной сферы.

Результаты исследований позволяют предположить, что атомы хрома в замещающей позиции не создают глубоких энергетических уровней в запрещенной зоне кремния, а наблюдаемые в экспериментах глубокие уровни, скорее всего, обусловлены более сложными дефектами, связанными с атомами хрома. С дефектами примесный атом замещения Сг - примесный атом замещения С связаны глубокие уровни

эВ, возникающие в запрещенной зоне кремния; с

1тТг%/(Е), Imt*(E)

(5)

т т т I т гт ти

т 1т т и т

АННА 11 П I111 * А

»»»И

МШИ

дефектами примесный атом замещения Сг - примесный атом замещения В связаны глубокие уровни (£„+ 0,57), (£„+0,84); с дефектами примесный атом замещения Сг - примесный атом замещения О связаны глубокие уровни (£,+0,83), (£„+0,91).

Пятая глава посвящена исследованию ЭЭС структур кремний (111)-два (четыре и шесть) монослоев атомов никеля или хрома - кремний(Ш) ((ЗСг2, ОСг4, ССгб, С№2, С№4, С№6). Предполагалось, что в кристалле кремния одна или несколько его атомных плоскостей заменены плоскостями атомов металла. Для расчета локальных парциальных ПЭС атомов металла, принадлежащих металлическому слою, строился кластер из 87 атомов. В

"1—| состав этого кластера

входили как атомы металла, так и атомы кремния из областей, прилежащих к

металлическому слою. Таким образом, при вычислении ПЭС было учтено влияние атомов всех типов, составляющих ближнее окружение данного атома. Такой подход позволил учесть перестройку

химических связей

вблизи тонкого металлического слоя, а также связанные с этим локальные изменения электронного строения. Определив локальные ПЭС на атомах металла, ближайших к нему атомах кремния и атомах

кремния, более удаленных от плоскости атомов металла, можно сделать выводы о распределении потенциала вблизи такой плоскости атомов металла. Эта модель и была применена в расчетах ЭЭС структуры кремний - Ме -кремний.

На рис.3 приведена модель одной из рассматриваемых структур, представляющей собой кристаллический кремний, в котором шесть его

тт

,« 1111 И А 11 1ИНИМИМ1 Ш11 11 А 11IIII А Ц IIИ И 11 Г I* I* Р Г'РТ 1*1» М4

ПИН.

X

X

' <_I_I_1_■ ■ I

I 2

401111)).«.

+- 81(4), X - 81(5), Ж - 81(6), О- 81(0), Сг<1), И Сг(2), Щ- Сг(3)

Рис.3

атомных плоскостей (111) замещены атомами металла (никеля или хрома). По горизонтали отложено расстояние между плоскостями.

Показано, что в структурах GNi2, GNi4 и GNi6 у атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1а (а — постоянная решетки) от границы раздела металл-полупроводник, в области запрещенной зоны появляются дополнительные электронные состояния, что может привести к увеличению электропроводности этих слоев. В структурах GCr2, GCr4 и GCr6 ПЭС атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1а от границы раздела металл - полупроводник, в области энергий, соответствующей ширине запрещенной зоны, изменяется несущественно.

Распределение потенциала в этих структурах имеет достаточно сложный вид. Атомы металла, скорее всего, образуют потенциальный барьер относительно потенциала атомов Si(0), а по краям ямы возникает тонкий переходной слой с пониженным значением потенциала.

На рис.4 представлены аппроксимированные гладкой кривой изменения скачков потенциала на МТ-границах, возникающие на различаемых типах атомов в структурах GCr2(pHC.4,a), GCr4 (рис.4,б) и GCr6(pHC.4,B).

Рис.4

Приведены рекомендации по возможности применения разработанных моделей и методов в микроэлектронике:

использование их в САПР перспективных элементов наноэлектроники, в частности транзистора с металлической базой на основе структуры кремний - дисилицид хрома - кремний;

использование силицидов хрома для изготовления сенсоров и фоточувствительных датчиков;

геттерирование нежелательных примесей методом формирования на нерабочей поверхности кремниевой подложки слоя слицидов переходных металлов под действием ИЛО.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана модель процесса ионно-лучевой обработки структуры хром - кремний ионами инертных газов, позволяющая рассчитывать концентрационные профили перемешивающихся атомов.

2. Приведен анализ диаграмм состояния силицида хрома, образованного под действием ионной обработки. Установлено, что бомбардировка ионами инертных газов системы Сг - 81 стимулирует взаимодействие между атомами хрома и кремния с образованием силицидных фаз при интегральной температуре подложки существенно более низкой, чем при синтезе этих фаз в системе Сг - 81 обычной высокотемпературной обработкой. Фазовый состав, структура и электрофизические свойства образующихся слоев силицидов хрома определяются энергией ионов, их типом и дозой облучения. Наиболее вероятно возникновение силицидов С возрастанием массы и энергии налетающего иона ширина области формирования силицидов хрома увеличивается.

3. Результаты моделирования позволяют прогнозировать состав и размеры силицидных областей в приповерхностном слое кремния, сформированных под действием ИЛО.

4. Выполнено теоретическое исследование ЭЭС кремния, содержащего атомы хрома и комплексы дефектов, включающих в себя атомы углерода, кислорода, бора и фосфора. Показано, что атомы замещения хрома не создают дополнительные энергетические состояния в запрещенной зоне кремния. Это позволяет предположить, что известные из литературных источников глубокие энергетические уровни в запрещенной зоне кремния, обусловленные атомами хрома, возникают только при образовании сложных комплексов дефектов, в состав которых входит примесный атом Сг, а также атомы других химических элементов. В частности, исследование ЭЭС кремния, содержащего комплекс дефектов, в состав которого входят примесные атомы Сг и С, показало, что в запрещенной зоне кремния возникают следующие глубокие уровни (ГУ): (£>0,29), (£у+0,34), (£>0,38), (£>0,42), (£>0,46) эВ. В случае, когда в состав примесного центра входят атом Сг и атом В, в запрещенной зоне кремния также возникают ГУ: Если же в состав примесного центра входят атом Сг и атом О, в запрещенной зоне кремния

появляются следующие ГУ: Ev+ 0,83 эВ; Еу + 0,91 эВ; Е,, + 0,94 эВ. Данные по ГУ, расположенным в середине запрещенной зоны, находятся в хорошем согласии с известными экспериментальными значениями. Примесные центры, в состав которых входят атомы замещения хрома и фосфора, не формируют ГУ в запрещенной зоне Si.

5. Выполнено теоретическое исследование ЭЭС гетероструктур кремний (111) - два (четыре и шесть) монослоев атомов никеля или хрома -кремний(Ш). Показано, что в структурах GNi2, GNi4 и GNi6 у атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1а (а - постоянная-решеткиЛот границы раздела металл-полупроводник, в области запрещенной зоны появляются дополнительные электронные состояния, что может привести к увеличению электропроводности этих слоев. В структурах GCr2, GCr4 и GCr6 ПЭС атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1а от границы раздела металл - полупроводник, в области энергий, соответствующей ширине запрещенной зоны, изменяется несущественно.

Полученные результаты моделирования процесса ИЛО структуры металл - кремний и моделирования ЭЭС структур кремний - металл - кремний могут быть использованы для оптимизации технологических режимов процесса ИЛО, уточнения электрофизических параметров полупроводниковых приборов, а также физического моделирования характеристик перспективных активных элементов сверхскоростных ИС.

Публикации по теме диссертации:

1. Мисюра НА, Серба П.В. Механизмы формирования силицидов при ионно-лучевом перемешивании // Актуальные проблемы твердотельной электроники: Труды VIII Международной конференции по электронике и микроэлектронике. Таганрог. 2002. С. 108.

2. Мисюра Н.А. Моделирование формирования силицидов хрома на поверхности кремния при облучении ионами инертных газов структуры хром-кремний // Тезисы докладов II Международной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск. 2002. С.229.

3. Мисюра Н.А., Ф.И. Касимова, Серба П.В., Ю.Ф. Блинов. Динами-хеское моделирование ионно-лучевого перемешивания методом Монте-Карло // Научные известия Сумгаитского государственного университета. Т.З, 2003. №3. С.9-12.

4. Арзуманян Г.В., Колпачев А.Б., Мисюра Н.А. Электронное энергетическое строение кремния, содержащего атомы никеля и кислорода // Сборник докладов 9-го Международного симпозиума «Высокочистые металлические и полупроводниковые материалы», Под общ. ред. В.М. Ажажи, В.И. Лапшина, И.М. Неклюдова, В.М. Шулаева. Харьков. 2003. С.109 -111.

5. Захаров А.Г., Мисюра НА, Арзуманян Г.В. Моделирование формирования силицидов хрома в приповерхностном слое кремния // III Международная конференция «Химия и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск. 2003. С.212.

6. Захаров А.Г., Мисюра НА, Арзуманян Г.В. Образование силицидов хрома на поверхности кремния при ионно-лучевой обработке структуры хром-кремний // Математические модели физических процессов Сб. науч. тр. Таганрог. 2003.С.95.

7. Захаров А.Г., Мисюра НА, П.В. Серба П.В. Моделирование синтеза тонких слоев хрома при ионно-лучевой обработке.// Известия ТРТУ, 2004. № 1. С. 199-202..

8. Арзуманян Г.В., Захаров А.Г., Колпачев А.Б., Мисюра Н.А.Модели-рование электронного строения гетероструктур кремний — металл- кремний для САПР перспективных элементов наноэлектроники // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Интеллектуальные САПР. Таганрог. 2004.

В работах, выполненных в соавторстве, личный вклад состоит в следующем: [1, 3] - составлен алгоритм и программа расчета определения концентрационных профилей премешивающихся атомов; [2, 5 - 7] -предложена модель синтеза силицидов в рамках модели «тепловых пиков», определены размеры областей формирования силицидов хрома на основе анализа фазовых диаграмм системы хром-кремний; [4, 8]- - построены описания кластеров кремния с дефектами, проведен расчет ЭЭС кремния, содержащего атомы никеля и кислорода, гетероструктур кремний - хром (никель) - кремний.

ОП ТРТУ. Зак. лИУТир. 100 экз. 2004 г.

Введение.

1 Анализ применения силицидов переходных металлов в микроэлектронике и методов их формирования

1.1 Свойства силицидов переходных металлов и области их применения.

1.2 Способы получения силицидов переходных металлов.

1.3. Выводы, постановка цели и задач диссертационного исследования.

2 Моделирование процесса ионно-лучевого перемешивания атомов в структуре хром-кремний при облучении ионами инертных газов

2.1 Анализ моделей процесса ионной имплантации в твердых телах.

2.2 Разработка модели процесса ионно-лучевой обработки структуры хром-кремний.

2.3 Выводы.

3 Анализ диаграмм состояния силицида хрома, сформированного ионно-лучевой обработкой

3.1 Синтез силицидов под действием ионной обработки.

3.2. Особенности диаграмм состояния силицида хрома, образованного в результате ионной обработки структуры хром-кремний.

3.3 Выводы.

4 Моделирование электронного энергетического строения кремния, содержащего атомы хрома

4.1 Методика моделирования электронного энергетического строения кремния.

4.2 Электронное энергетическое строение кремния, содержащего атом замещения хрома.

4.3 Электронное энергетическое строение кремния, содержащего комплекс атом замещения хрома атом замещения примеси.

4.4 Выводы.

5 Моделирование электронного энергетического строения структур кремний - тонкие слои переходных металлов - кремний

5.1 Электронное энергетическое строение структуры кремний (111) - никель (хром) - кремний(111) с различной толщиной металлического слоя.

5.2 Распределение потенциала в структуре кремний -никель(хром) — кремний.

5.3 Рекомендации по возможности применения разработанных моделей и методов в микроэлектронике.

5.4 Выводы.

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе диссертации проведен анализ применения силицидов переходных металлов в микроэлектронике и методов их формирования; сформулированы задачи исследования.

Во второй главе проведен анализ существующих моделей процесса ионной имплантации. В рамках выбранного метода подробно изложена методика расчета концентрационных профилей перемешивающихся атомов, основанная на численном решении уравнения переноса и методах Монте-Карло. Были получены профили распределения концентрации перемешивающихся атомов хрома и кремния при облучении ионами инертных газов структуры хром - кремний.

В третьей главе приведен анализ диаграмм состояния силицида хрома, образованного под действием ионной обработки. Установлено, что бомбардировка ионами инертных газов системы Сг — БГ стимулирует взаимодействие между атомами хрома и кремния с образованием силицидных фаз при интегральной температуре подложки существенно более низкой, чем те, при которых синтез этих фаз в системе Сг — происходит посредством чисто термической обработке. Фазовый состав, структура и электрофизические свойства образующихся слоев силицидов хрома определяется энергией ионов, их типом и дозой облучения. Наиболее вероятно возникновение силицидов CrSi2 и C^Si. С возрастанием порядкового номера налетающего иона ширина области формирования силицидов хрома увеличивается.

В четвертой главе выполнено теоретическое исследование электронного энергетического строения кремния, содержащего атомы хрома и комплексы дефектов, включающих в себя атомы углерода, кислорода, бора и фосфора. Показано, что атомы замещения хрома не создает дополнительные энергетические состояния в запрещенной зоне кремния. Атомы хрома, входящие в комплекс дефектов с атомами углерода, кислорода, бора и фосфора создают глубокие энергетические уровни в запрещенной зоне кремния.

В пятой главе исследовано ЭЭС структур кремний (111) - никель (хром) - кремний (111) с различной толщиной металлического слоя. Установлено, что в структурах GNi2, GNi4 и GNi6 у атомов кремния расположенных на расстоянии меньше 1,1а от границы раздела металл -полупроводник, в области запрещенной зоны появляются дополнительные электронные состояния, что может привести к увеличению электропроводности этих слоев; в структурах GCr2, GCr4 и GCr6 ПЭС атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1а от границы раздела металл — полупроводник, в области энергий, соответствующей полосе запрещенной зоны изменяется несущественно; выполненные расчеты ЭЭС позволили в первом приближении определить распределение потенциала в этих структурах. Приведены рекомендации по возможности применения силицидов хрома и структур на их основе в микроэлектронике.

Диссертация выполнена на кафедре физики Таганрогского государственного радиотехнического университета.

1. Исследования ЭЭС структур кремний (111)- два (четыре и шесть) монослоев атомов никеля или хрома - кремний(111) показали что: • в структурах GNi2, GNi4 и GNi6 у атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1д от границы раздела металл - полупроводник, в области запрещенной зоны появляются дополнительные электронные состояния, что может привести к увеличению электропроводности этих слоев; • в структурах 0Сг2,0Сг4 и ОСгб ПЭС атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1 а от границы раздела металл - полупроводник, в области энергий соответствующей полосе запрещенной зоны изменяется несущественно; • электрофизические свойства атомов кремния, находящихся на расстоянии больше 1,1а от границы раздела металл — полупроводник, аналогичны электрофизическим свойствам бездефектного кремния; • распределение потенциала в этих структурах имеет достаточно сложный вид. Атомы металла, скорее всего, образуют потенциальный барьер относительно потенциала атомов Si(0), а по краям ямы (из-за атомов Si(l)) возникает тонкий переходной слой с пониженным значением потенциала.2. Даны рекомендации по возможности применения разработанных моделей и методов в микроэлектронике: • возможность использования их в САПР электрофизических характеристик полупроводниковых структур и элементов СБИС; • предложена модель ТМБ на основе структуры кремний — дисилицид хрома — кремний; • использование силицидов хрома для изготовления сенсоров и фоточувствительных датчиков; • предложен метод геттерирования нежелательных примесей созданием силицидов хрома на нерабочей поверхности кремниевой подложки.ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана модель процесса ионно-лучевой обработки структуры хром-кремний ионами инертных газов основанная на достоинствах метода Монте-Карло и кинетического приближения.2. В рамках разработанной модели рассчитаны концентрационные профили перемешивающихся атомов хрома и кремния при облучении ионами инертных газов структуры Сг — Si. Было установлено, что перемешанный слой образуется в основном за счет проникновения легких атомов при облучении легкими ионами. При облучении тяжелыми ионами глубины взаимопроникновения атомов примерно равны. Глубина перемешанного слоя при облучении структуры Сг — Si ионами Хе с энергией 300 кэВ примерно равно 0,4 мкм, что сопоставимо с экспериментальными результатами [34] - 0,3...0,4 мкм и это позволяет надеяться на достоверность полученных результатов.3. Приведен анализ диаграмм состояния силицида хрома, образованного под действием ионной обработки. Установлено, что бомбардировка ионами инертных газов системы Cr/Si стимулирует взаимодействие между атомами хрома и кремния с образованием силицидных фаз при интегральной температуре подложки существенно более низкой, чем те, при которых синтез этих фаз в системе Cr/Si происходит посредством чисто термической обработке. Фазовый состав, структура и электрофизические свойства образующихся слоев силицидов хрома определяется энергией ионов, их типом и дозой облучения. Наиболее вероятно возникновение силицидов CrSi2 и CraSi. С возрастанием порядкового номера налетающего иона ширина области формирования силицидов хрома увеличивается.4. Выполнено теоретическое исследование электронного энергетического строения кремния, содержащего атомы хрома и комплексы дефектов, включающих в себя атомы углерода, кислорода, бора и фосфора.Показано, что атомы замещения хрома не создает дополнительные энергетические состояния в запрещенной зоне кремния. Это позволяет предположить, что известные из литературных источников глубокие энергетические уровни в запрещенной зоне кремния, обусловленные атомами хрома, возникают только при образовании сложных комплексов дефектов, в состав которых входит примесный атом хрома, а также атомы других химических элементов. В частности, исследование ЭЭС кремния, содержащего SICRC1 (SICRB1, SICR01, SICRP1) -центр, в состав которого входят примесные атомы хрома и углерода, показало, что в запрещенной зоне кремния возникают следующие глубокие уровни (ГУ): Еу + 0,29 эВ; Еу +

0,34 эВ; Еу + 0,38 эВ; Еу + 0,42 эВ; Еу + 0,46 эВ. В случае, когда в состав примесного центра входят атом хрома и атом бора в запрещенной зоне кремния также возникают ГУ: Еу + 0,57 эВ; Еу + 0,86 эВ; Еу + 0,9 эВ. Если же в состав примесного центра входят атом хрома и атом кислорода в запрещенной зоне кремния появляются следующие ГУ: Еу+ 0,83 эВ; Еу + 0,91 эВ; Еу + 0,94 эВ. Часть данных находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными. Примесные центры SICRP1, SICRC2, SICRB2, SICR02, SICRP2 ГУ в запрещенной зоне кремния не формируют.5. Выполнено теоретическое исследование ЭЭС структур кремний (111) — два (четыре и шесть) монослоев атомов никеля или хрома — кремний(111).Установлено, что: • в структурах GNi2, GNi4 и GNi6 у атомов кремния расположенных на расстоянии меньше 1,1(3 от границы раздела металл — полупроводник, в области запрещенной зоны появляются дополнительные электронные состояния, что может привести к увеличению электропроводности этих слоев; • в структурах 0Сг2, ОСг4 и GCr6 ПЭС атомов кремния, расположенных на расстоянии меньше 1,1а от границы раздела металл-полупроводник, в области энергий, соответствующей полосе запрещенной зоны изменяется несущественно; • электрофизические свойства атомов кремния, находящихся на расстоянии больше 1,1а от границы раздела металл - полупроводник, аналогичны электрофизическим свойствам бездефектного кремния; распределение потенциала в этих структурах имеет достаточно сложный вид. Атомы металла, скорее всего, образуют потенциальный барьер относительно потенциала атомов Si(0), а по краям ямы (из-за атомов Si(l)) возникает тонкий переходной слой с пониженным значением потенциала; даны рекомендации по возможности применения разработанных моделей и методов в микроэлектронике.

1. И.Броудай, Дж. Мерей «Физические основы микротехнологии». - М.: Мир, 1985.-496С.

2. МОП-СБИС. Моделирование элементов и технологических процессов/ Под. ред. П. Антонетти, Д. Антониадиса, Р. Даттона, У. Оулдхема: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1988,- 496С.

3. Козлов В.А., Козловский В.В. Легирование полупроводников радиационными дефектами при облучении протонами и а-частицами. Обзор.// Физика и техника полупроводников —2001. - Т.35, вып.7.- 769.

4. Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии. - М.: Высшая школа, 1984,- 384С.

5. Вер Б.Я., Журкин Е.Е., Меркулов А.В., Трушин Ю.В., Харламов B.C. Компьютерное моделирование изменения состава сложных и многослойных структур в процессе ионного распыления.// Журнал технической физики -1996.-Т.66,вьш.З.-С.54.

6. Курганский СИ., Переславцева Н.С. Электронная структура FeSia // Физика твердого тела. - 2002.- Т.44, вып. 4. - 678-682.

7. Колешко В.М., Белицкий В.Ф. Транзисторы с металлической и сверхпроводниковой базой // Зарубежная электронная техника. -1989. -№ 6. -С. 3-38.

8. Борисенко В.Е. Твердофазные процессы в полупроводниках при импульсном нагреве. / Под ред. Лабунова. - Мн.: Навука i тэхшка, 1992. -248 с.

9. Родерик Э. X. Контакты металл-полупроводник: Пер. с англ./ Под ред. Г.В. Степанова. - М.: Радио и связь, 1982. - 208 с.

10. Федоров М.И., Зайцев В.К., Соломкин Ф.Ю., Ведерников М.В. Термоэлектрические элементы на основе соединений кремния с переходными металлами.// Письма в ЖТФ., 1997 г., том 23.,№.15., 64-69.

11. Курганский С И . , Левицкая Е.В., Переславцева Н.С. Спектральные характеристики дисилицида молибдена // ВЕСТНИК ВГУ, Серия физика, математика. - 2002.- №1. . с. 43-46.

12. Переславцева Н.С, Курганский СИ. Расчет электронной структуры и плотностей состояния пленки дисилицида кобальта // ВЕСТНИК ВГУ, Серия физика, математика. - 2000.- в.1. - 47-50.

13. Кривошеева А.В., Холод А.Н., Шапошников В.Л., Кривошеев А.Е., Борисенко В.Е. Зонная структура полупроводниковых соединений Mg2Si и Mg2Ge с напряженной кристаллической рещеткой // Физика и техника полупроводников. - 2002.- Т.36, вып. 5. - 528-532.

14. Кривошеева А.В., Шапошников В.Л., Кривошеев А.Е., Филонов А.Б., Борисенко В.Е. Полупроводниковые свойства CrSi2 с деформированной рещеткой// Физика и техника полупроводников. - 2003.- Т.37, вып. 4. - С 402-407.

15. Голод И.А., Девятова СФ., Ерков В.Т. Осаждение силицидов тугоплавких металлов из газовой фазы, их свойства и состав.// Обзоры по электронной технике. Сер.7. - М.: ЦНИИ «Электроника», 1987. - Вып. 15 (1321).

16. Данилин Б.С Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. - М.: Энергоатомиздат, 1989, - 240С.

17. Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы в производстве интегральных микросхем.// Итоги науки и техники. Сер. Электроника. - М.: ВИНИТИ, 1987.-Т.19.-С121-151.

18. Kolbesen B.O., Cerva Н/ Defects due tu metal silicide preciptitation in microelectronic device manufacturing: the unlovely face of transition metal silicides. Phys. Stat. Sol. (b) 222. P. 303-317.

19. Kurup M.B., Bhagawat A., Prasad K. C. Investigation of ion beam mixing in PdSi, SnSi and WSi stractures//Ibid. P. 473-478.

20. Камецкас Ю., Петраускас Г., Скоробогатос Г. и др. Ионно-лучевое перемешивание границы раздела металл-арсенид галия//Ионная имплантация в полупроводниках и других материалах. Вильнюс: Изд-во Вильнюс, ун-та, 1985. с. 209-220.

21. Гражданкин В.Н., Шипатов Э.Т. Радиационно-стимулированная диффузия золота в кремний// Тез. докл.ХШ Всесоюз. совещ. по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. СЛ38.

22. J. Lindhard, М. Scharff, and Н. Е. Schiott, Kgl. Danske Videnskab., Selskab., Mat. Phys. Medd. 33,No.l4 (1963).

23. J.F. Gibbons, W.S. Johnson, and S.W. Mylroie, Projected Range Statistics in Semiconductors, Dowden Hutchinson and Ross, Academic Press, Stroudsburg (1975).

24. B. Smith, Ion Implantation Range Data for Silicon and Germanium Device Technologies, Learned Information (Europe) Ltd., Oxford (1977).

25. J.P. Biersack and L. G. Haggmark, Nucl. Inst.& Methods 174,257 (1980).

26. Е.Г. Шейкин. Расчет пробегов тяжелых ионов низких энергий в аморфной среде// Журнал технической физики, 1997, том 67, № 10. - с. 16-20.

27. Ф.Ф. Комаров, И,Е. Мозолевский, П.П. Матус, Э. Ананич. Распределение внедренной примеси и выделенной энергии при высокоэнергетической ионной имплантации// Журнал технической физики, 1997, том 67, №1. -с.61-67.

28. Е.Г. Шейкин. Пробеги тяжелых ионов низких энергий в берилии, боре, углероде и кремнии.//Журнал технической физики, 1998, т.68, №9. -с.33-36.

29. В.А. Белый, Ф.Ф. Комаров. Флуктуационный механизм формирования прерывистых треков быстрыми ионами в кристаллах..//Журнал технической физики, 1998, Т.68, №9. -с. 42-44.

30. Ю.Д. Корнюшкин. Распределение по глубине вакансий, возникающих при облучении поверхности твердого тела потоком ускоренных ионов.//Журнал технической физики, 1998, т.68, №4 . -с.60-65.

31. Е.Г. Шейкин. Определение параметров модельного потенциала взаимодействия из сравнения экспериментальных и теоретических значений пробегов ионов в аморфном веществе.//Журнал технической физики, 2000, Т.70, ВЫП.8. - с . 63-68.

32. В.А. Вольпяс, П.М. Дымашевский. Регрессионная модель каскада смещенных атомов при ионном распылении твердого тела.//Журнал технической физики, 2001, т.71, вып.11. -с. 1-5.

33. Экштайн В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью./ Пер.с англ. Степановой М.Г.щод ред. Машковой Е.С. — М.: "Мир", 1995Г.-405С.

34. Аккерман А.Ф. Моделирование траекторий заряженных частиц в веществе. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 200С.

35. Y. Yamamura and Н. Inura, Rad. Effects 38,2511 (1978).

36. Моделирование полупроводниковых приборов и технологических процессов. Последние достижения.: Пер. с англ./Под ред. Д. Миллера.-М.: Радио и связь, 1989,-280 с.

37. Блинов Ю.Ф., Серба П.В.Применение уравнения Больцмана к описанию миграции атомов отдачи.// Поверхность, 1992 г., № 3, 51 -53.

38. Блинов Ю.Ф., Серба П.В. Процессы миграции примеси при ионном облучении.// Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Конструкторско-технологическое обеспечение качества микро- и радиоэлектронной аппаратуры», Ижевск.: 1988. 62.

39. Blinov Yu. F., Serba P.V. Theoty of Recoil Implantation.// Phys. Stat. Sol., 1989, V. Al 16, N2. p.555-560.

40. Блинов Ю.Ф., Серба П.В. Распределение атомов отдачи по глубине.// Поверхность, 1994 г., 8-9.

41. Блинов Ю.Ф,, Серба П.В. Диффузионная модель имплантации отдачей.// Физика и техника полупроводников, 1985 г., т. 17, вып. 10, 16-19.

42. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. - М.: "Наука'М966.

43. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. - М.: "Наука", 1989.

44. Тихонов В.И., Миронов М. А. Марковские процессы. М.: Сов. радио, 1977.488с.

45. Мисюра Н.А., Ф.И. Касимова, Серба П.В., Ю.Ф. Блинов. Динамическое моделирование ионно-лучевого перемешивания методом Монте-Карло.// «Научные известия» Сумгаитского государственного университета. Т.З, №3, 2003. 9-12.

46. Mayer J.W., Tsaur B.Y., Lau S.S., Hung L. S. Ion-beam induced reactions in metal-semiconductor and metal film structures.// Nucl. Instr. Meth. 1981.V.182/183.Part.LP.l-13.

47. Шипатов Э.Т. Обратное рассеяние быстрых ионов.: Изд-во Ростовского университета, 1988.160 с.

48. Серба П.В., Блинов Ю.Ф., Сеченов Д.А. Ионное перемешивание на границе раздела двухслойной мишени.// Физика и химия обработки материалов., 1994 г., № 2, 23-25.

49. А.Г. Захаров, Н.А. Мисюра, П.В. Серба. Моделирование синтеза тонких слоев хрома при ионно-лучевой обработке.// Известия ТРТУ, №1. 2004.С.199-202.

50. Paine В.М., Liu В.Х. Ion beam mixing // Ion beam Assisted Film Growth. Amsterdam ets. 1989. P. 153-221.

51. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции./Под ред. Поута Дж. М.: Мир, 1982.576 с.

52. Chen L. J., Hou C.V. Ion beam induced silicide formation in silicon// Thin Solid Films. 1983. v. 104, N 1 - 2 , P . 167-173.

53. Poker D.B., Appleton B.R. Linear dose dependence of ion beam mixing of metals on Si.// J. Appl. Phys., 1985. v. 57. N 4. P. 1414-1416.

54. Hamdi A.H., Nicolet M.A. Cobalt silicide formation by ion mixing.// Thin Solid Films. 1984. v. 119, N 4, P. 357 - 363.

55. Габович M.B,, Плешивцев H.B., Семашко H.H. Пучки ионов и атомов для управляемого термоядерного синтеза и технологичесьсих целей. — М.: Энергоатомиздат. — 1986. 286 с.

56. Комиссаров А.П., Махлин., Поляков В.А.// физика и химия обработки материалов. - 1991. №3. 5-13.

57. Лифшиц И.М., Каганов М.И., Танатаров Л.В.// Атомная энергия. 1959. Т.16.№4.С.391-402.

58. Ф.Ф. Комаров, В.Н. Ювченко. Модель термического пика для описания трекообразования в кристаллах полупроводников, облучаемых тяжелыми высокоэнергетичными ионами //Журнал технической физики, 2003, Т.73, вып.6. - 56-60.

59. Зигмунд П. Распыление ионной бомбардировкой, общие теоретические представления. Под редакцией Р. Вершина. - М.: Мир. 1984 г. 336 с.

60. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин Н.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. - М.: Энергоатомиздат. 1987. 184 с.

61. А. Г. Захаров, Н.А. Мисюра Н.А., Арзуманян Г.В. Моделирование формирования силицидов хрома в приповерхностном слое кремния// III Международная конференция «Химия и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск. 2003 212.

62. Павлов П.В., Семин Ю.А., Скупов В.Д., Тетельбаум Д.И. // Физика и техника полупроводников. - 1986. Т.20. №3. с 503-507.

63. Semiconducting Silicidies, ed. By V.E. Borisenko (Berlin, Springer,2000).

64. F.Y. Shiau, H.C. Cheng, L.J. Chen.// J. Appl. Phys., 59,2784 (1986).

65. H. Lange. Phys. St. Sol. (b), 201,3 (1997).

66. N.G. Galkin, T.A. Velichko, S.V. Skripka, A.B. Khrustalev. Thin Sol. Films, 280, 211(1996).

67. А.Г. Захаров, H.A. Мисюра H.A., Арзуманян Г.В. Образование силицидов хрома на поверхности кремния при ионно-лучевой обработке структуры хром-кремний.// Сборник «Математические модели физических процессов.». Из-во: ТРТУ. 95.

68. N.G. Galkin, A.M. Maslov, S.I. Kosilov, A.O. Talanov, K.N. Galkin. Physics, Chemistry and Application of Nanostructures. Reviens and Short Notes to NANOMEETING-2001 (Singapore, World Scientific, 2001) p. 190.

69. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных схемах // И.Н.Воженин, Г.А.Блинов, Л.А.Коледов и др. Под ред.И.Н.Воженина. — М., Радио и связь, 1985. - 264 с.

70. Е.А. Туренко, О.Б. Яценко «Фазовые превращения при ионно- плазменном синтезе тонкопленочных силицидов меди» // Конденсированные среды и межфазные границы 2000 том 2, №3, с 218-222.

71. Slater J.C. Wave function in a periodic potential // Phys. Rev.. -1937. -Vol. 51, №10.-P. 846-851.

72. B.L. Gyorffy, M.S. Stott. A one-electron theory of soft X-ray emission from random alloys.// Band structure spectroscopy of metals and alloys. Ed. by D. Fabian, p. 385-403./Academic Press, Ld, N.Y, 1973. - 618 p.

73. Милне A. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках. - М.: Мир.-1977.-562 с.

74. C.S. Wang, В.М. Klein. Electronic stiycture of Si, Ge, GaP, GaAs, ZnS, ZnSe // Phys. Rev. B. - Vol. 24, № 6. -p. 3393-3429. -1981.

75. Демидов Е.С., Карзанов В.В. О втором донорном уровне межузельного хрома в кремнии // Физика и техника полупроводников. -1992. -Т. 26, вып. 9. -С. 1656-1659.

76. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках. Пер. с англ. -М.: Мир, 1974.-463 с.

77. Автоматизация проектирования СБИС. В 6 кн.: Практ. Пособие. Кн.5. В.Я. Кремлев. Физико-топологическое моделирование структур элементов БИС / Под ред. Г.Г. Казенова. - М.: Высш.шк., 1990. - 144 с.

78. Шевяков В.И. Особенности образования барьера в реальных контактах металл-ковалентный полупроводник // Известия высших учебных заведений. Электроника. -1998. -№ 1.- 49-55.

79. Фастаковский П.П., Канчуковский О.П. Изменение высоты барьера контактов M-n-Si в условиях деформации // Физика и техника полупроводников. - 1990.- Т.24, вып. 2. - 310-313.

80. Колешко В.М., Белицкий В.Ф. Транзисторы с металлической и сверхпроводниковой базой // Зарубежная электронная техника. -1989. -№ 6. -С. 3-38.

81. Сеченов Д.А., Захаров А.Г., Набоков Г.М. Электрофизические свойства МДП-структур, сформированных на кремнии с высокой плотностью дислокаций // Известия вузов. Физика. -1977. -№ 9. - 137-138.

82. Захаров А.Г., Дудко В.Г., Набоков Г.М., Сеченов Д.Л. Влияние глубоких дислокационных уровней в кремнии на свойства р-п-переходов // Известия вузов. Физика. -1988. -№ 1. - 81-84.

83. Галкин Н.Г., Конченко А.В. и Полярный В.О. Фотоэлектрические свойства гетероструктур Si(lll)/ b -FeSi 2 в области энергий 0.65-3.1 эВ// Известия вузов. Электроника. 2001, № 4, 249-256.

84. Галкин Н.Г., Ваванова СВ., Конченко А.В., Маслов A.M. и Полярный В.О. Оптические и фотоэлектрические свойства тонких пленок Mg2Si на Si (111)// Известия вузов. Электроника. 2001, № 5, 291-298.

85. Галкин Н.Г., Ваванова СВ., Конченко А.В. и Маслов А.М; Формирование, оптические и электрические свойства тонких пленок сплавов CrxFei.xSi2 на Si (111) // Известия вузов. Электроника. 2001, № 5, с. 302-309.

86. Galkin N.G., Goroshko D.L., Ivanov V.A. and Kosikov S.I. In situ Hall measurements of Si(lll)/Cr, Si(lll)/Fe and Si(lll)Mg disordered systems at submonolayer coverages// Applied Surface Science. 2001, V. 175-176, N3, P. 223-229.

87. Galkin N.G., Konchenko A.V., Vavanova S.V., Maslov A.M. and Talanov A.O. Transport, optical and thermoelectrical properties of Cr and Fe disilicides and their alloys on Si(l 11)// Applied Surface Science. 2001, V. 175-176, N3, P. 299-305.

88. Комаров Ф.Ф., Новиков А.П., Соловьев B.C., Ширяев СЮ. Дефекты структуры в ионно-имплантированном кремнии. - М.: Университетское, 1990. - 390 с.

89. Соколов В.Е. Проблемы микроэлектроники (1. Диффузия. 2. Дефектообразование. 3. Деградация.) // Физика и техника полупроводников. -1995. -Т. 29, вып. 5. -С 842-856.

90. Махкамов Ш., Тургунов Н.А., Ашуров М.Ю., Маманова М., Мартынченко СВ. Исследование влияния радиационной и термической обработки на состояние центров золота в кремнии // Физика и техника полупроводников // - 1994. -Т. 28, вып. 12. -С. 2156-2161.

91. Феклисова О.В., Якимов Е.Б., Ярыкин Н.А, Дефектообразование в кремнии, легированном золотом, при облучении низкоэнергетическими электронами // Физика и техника полупроводников, - 1994. -Т. 28, вып. 12. - С 2179-2184.

92. Мисюра Н.А., Серба П.В. Механизмы формирования силицидов при ионно-лучевом перемешивании.// ТРТУ Актуальные проблемы твердотельной электроники. Труды VIII Международной конференции по электронике и микроэлектронике. Таганрог. 2002. 108.

93. Бычковский Д.Н., Воронцова Т.П., Канстантинов О.В. Контактный потенциал квантовой ямы в полупроводниковой гетероструктуре // Физика и техника полупроводников .-1992.- Т.26, вып. 12. - 2118-2128.

94. Омельяновский Э.М., Фистуль В.И. Примеси переходных металлов в полупроводниках. М.: Металургия, 1983. -192 с.