RU2769430C1 - Method for obtaining epitaxial calcium silicide film (variants) - Google Patents

Method for obtaining epitaxial calcium silicide film (variants) Download PDF

Info

Publication number
RU2769430C1
RU2769430C1 RU2021117811A RU2021117811A RU2769430C1 RU 2769430 C1 RU2769430 C1 RU 2769430C1 RU 2021117811 A RU2021117811 A RU 2021117811A RU 2021117811 A RU2021117811 A RU 2021117811A RU 2769430 C1 RU2769430 C1 RU 2769430C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
caf
irradiated
calcium
temperature
Prior art date
Application number
RU2021117811A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Двуреченский
Геннадий Николаевич Камаев
Алексей Владимирович Кацюба
Original Assignee
Анатолий Васильевич Двуреченский
Геннадий Николаевич Камаев
Алексей Владимирович Кацюба
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Васильевич Двуреченский, Геннадий Николаевич Камаев, Алексей Владимирович Кацюба filed Critical Анатолий Васильевич Двуреченский
Priority to RU2021117811A priority Critical patent/RU2769430C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2769430C1 publication Critical patent/RU2769430C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System
    • H01L21/28518Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System the conductive layers comprising silicides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment

Abstract

FIELD: semiconductor industry.
SUBSTANCE: invention relates to the technology of manufacturing semiconductor devices. In the method for obtaining an epitaxial calcium silicide film, CaF2 is first deposited on a substrate with a silicon layer on its working surface, a CaF2 layer is formed from 4 to 10 nm or from 20 to 40 nm. Then, at the same time, ionizing radiation particles are irradiated with energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF2, and high-temperature treatment is carried out. The treatment is carried out by maintaining the heated state of the substrate to the temperature and the passage of time, providing, in relation to the irradiated sections of the CaF2 layer, a layer of calcium silicide CaSi2 of a characteristic
Figure 00000046
spatial group is obtained. In another variant of the method, CaF2 is simultaneously deposited on the silicon layer, irradiated with ionizing radiation particles, and high-temperature treatment is carried out over time, providing for the irradiated deposition sites of CaF2 to obtain a layer of calcium silicide CaSi2 of a characteristic spatial group
Figure 00000046
, the deposition of CaF2 is carried out with respect to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the layer of CaF2 from 4 to 10 nm or from 20 to 100 nm during the time providing for the irradiated deposition sites of CaF2 to obtain a layer of calcium silicide.
EFFECT: obtaining a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi2 film with the realization of obtaining both 6R and 3R polytype characteristic of the spatial group
Figure 00000046
.
8 cl, 5 dwg

Description

Техническое решение относится к полупроводниковым приборам, к технологии получения эпитаксиальных тонкопленочных материалов, применяемых в полупроводниковых приборах, и может быть использовано при формировании элементов проводящих структур, таких как контакты и соединения в компонентах интегральных схем, а также при создании датчиков различных физических величин, включая фотоэлектрические и термоэлектрические преобразователи, при создании систем с пониженной размерностью, в технологических процессах безрезистного формирования наноструктур.The technical solution relates to semiconductor devices, to the technology for producing epitaxial thin-film materials used in semiconductor devices, and can be used in the formation of elements of conductive structures, such as contacts and connections in integrated circuit components, as well as in the creation of sensors of various physical quantities, including photoelectric and thermoelectric converters, when creating systems with a reduced dimension, in technological processes of resistanceless formation of nanostructures.

Известен способ получения эпитаксиальной пленки силицида кальция (J.F. Morar, М. Wittmer, ((Metallic CaSi2 epitaxial films on Si(111)», Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 1988, 37, p.p. 2618-2621), включающий предварительную подготовку поверхности подложки Si (111), последующее формирование слоев - сначала буферного слоя кремния, затем слоя кальция - и заключительную термообработку, обеспечивающую протекание реакции образования силицида и получение пленки, содержащей силицид кальция. Предварительную подготовку поверхности подложки Si (111) осуществляют тем, что проводят термическую десорбцию естественного оксида при температуре 940°С в течение 20 с. После этого молекулярно-лучевой эпитаксией формируют буферный слой нелегированного кремния толщиной 1000

Figure 00000001
и осаждают на его поверхность слой кальция, используя испарительный тигель из нитрида бора. Слой атомарного кальция осаждают до достижения толщины 200
Figure 00000002
поддерживая при осаждении кальция температуру подложки на уровне комнатной. Заключительную термообработку, обеспечивающую протекание реакции образования силицида и получение пленки, содержащей силицид кальция, осуществляют посредством отжига, в результате которого проводят реакцию между кальцием и кремнием буферного слоя и получают силицид кальция.A known method for producing an epitaxial film of calcium silicide (JF Morar, M. Wittmer, ((Metallic CaSi 2 epitaxial films on Si(111)", Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 1988, 37, pp 2618- 2621), which includes preliminary preparation of the surface of the Si (111) substrate, subsequent formation of layers - first, a silicon buffer layer, then a calcium layer - and final heat treatment, which ensures the reaction of silicide formation and the formation of a film containing calcium silicide. ) is carried out by carrying out thermal desorption of natural oxide at a temperature of 940 ° C for 20 s. After that, a buffer layer of undoped silicon with a thickness of 1000
Figure 00000001
and a calcium layer is deposited on its surface using a boron nitride evaporation crucible. A layer of atomic calcium is deposited until a thickness of 200
Figure 00000002
maintaining the temperature of the substrate at room temperature during calcium deposition. The final heat treatment to carry out the silicide formation reaction and obtain a film containing calcium silicide is carried out by annealing, as a result of which a reaction between calcium and silicon of the buffer layer is carried out and calcium silicide is obtained.

После осаждения кальция, до проведения отжига, данные Оже-спектроскопии показывают наличие только Са, что указывает на отсутствие протекания реакции между Са и Si. После проведения отжига данные Оже-спектроскопии показывают наличие как Са, так и Si. Данные анализа резерфордовского обратного рассеяния показывают атомное соотношение Ca:Si, равное 2:1, и величину слоя, включающего как Са, так и Si, равную примерно 150

Figure 00000003
After calcium precipitation, prior to annealing, the Auger spectroscopy data shows only Ca, indicating that there is no reaction between Ca and Si. After annealing, Auger spectroscopy data show the presence of both Ca and Si. Rutherford backscattering data show a Ca:Si atomic ratio of 2:1 and a layer size including both Ca and Si of about 150
Figure 00000003

Способ не решает техническую проблему повышения эффективности процесса получения пленки CaSi2, в частности, со снижением его длительности, с достижением возможности расширения сферы применения получаемых пленок CaSi2 для создания активных элементов приборов, возможности формирования 2D структур CaSi2, в том числе капсулированных диэлектрическими пленками, в одном технологическом цикле.The method does not solve the technical problem of increasing the efficiency of the process of obtaining a CaSi 2 film, in particular, with a decrease in its duration, with the possibility of expanding the scope of the obtained CaSi 2 films for creating active elements of devices, the possibility of forming 2D CaSi 2 structures, including those encapsulated with dielectric films , in one technological cycle.

К недостаткам известного способа относится невозможность получения в ходе реализации действий способа строго заданного, единого, политипа. Рассматриваемый способ пригоден для формирования лишь пассивных элементов, таких как контакты и/или межсоединения. Действия способа осуществляют последовательно.The disadvantages of the known method include the impossibility of obtaining a strictly defined, single, polytype during the implementation of the actions of the method. The considered method is suitable for the formation of only passive elements, such as contacts and/or interconnects. The steps of the method are carried out sequentially.

Известен способ получения эпитаксиальной пленки силицида кальция (A. Schopke, R. Wurz, M. Schmidt, «Epitaxial growth of CaSi2 on Si(111)», Surf. Interface Anal., 2002, 4, p.p. 464-467), включающий предварительную подготовку поверхности подложки Si (111), затем - последовательное формирование слоя кальция и заключительную термообработку, обеспечивающую протекание реакции образования силицида и получение пленки, содержащей силицид кальция. Предварительную подготовку поверхности подложки Si (111) осуществляют тем, что травят поверхность в NH4F (40%) и проводят пассивацию водородом поверхности кремния, после чего подложку помещают в камеру со сверхвысоким вакуумом и нагревают до 650°С, удаляют водород, получая в отношении поверхности кремния сверхструктуру 7×7. После этого молекулярно-лучевой эпитаксией формируют слой кальция. Слой атомарного кальция осаждают до достижения толщины от 1 до 2 нм или от 15 до 20 нм, поддерживая при осаждении кальция температуру подложки на уровне комнатной, а скорость осаждения - 0,01 нм⋅с-1. Заключительную термообработку, обеспечивающую протекание реакции образования силицида и получение пленки, содержащей силицид кальция, осуществляют путем проведения отжига при температуре более 400°С продолжительностью от 15 до 75 мин.A known method for producing an epitaxial film of calcium silicide (A. Schopke, R. Wurz, M. Schmidt, "Epitaxial growth of CaSi 2 on Si(111)", Surf. Interface Anal., 2002, 4, pp 464-467), including preliminary preparation of the Si (111) substrate surface, then sequential formation of a calcium layer and final heat treatment, which ensures the reaction of silicide formation and the formation of a film containing calcium silicide. Preliminary preparation of the surface of the Si (111) substrate is carried out by etching the surface in NH 4 F (40%) and passivating the silicon surface with hydrogen, after which the substrate is placed in a chamber with an ultrahigh vacuum and heated to 650 ° C, hydrogen is removed, obtaining in with respect to the silicon surface, the superstructure is 7×7. After that, a layer of calcium is formed by molecular beam epitaxy. A layer of atomic calcium is deposited until a thickness of 1 to 2 nm or 15 to 20 nm is reached, while maintaining the substrate temperature at room level during calcium deposition, and the deposition rate is 0.01 nm⋅s -1 . The final heat treatment, which ensures the reaction of the formation of silicide and the production of a film containing calcium silicide, is carried out by annealing at a temperature of more than 400°C for a duration of 15 to 75 minutes.

Получение пленки силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000004
с определенным политипом (политип 6R) достигают при использовании осажденных слоев атомарного кальция толщиной от 15 до 20 нм и длительного отжига - 75 мин при температуре 400°С.Obtaining a film of calcium silicide CaSi 2 characteristic space group
Figure 00000004
with a certain polytype (polytype 6R) is achieved using deposited layers of atomic calcium with a thickness of 15 to 20 nm and long-term annealing - 75 min at a temperature of 400°C.

Известный способ не решает техническую проблему повышения эффективности процесса получения пленки CaSi2, с достижением возможности расширения сферы применения получаемых пленок CaSi2 для создания активных элементов приборов, возможности формирования 2D структур CaSi2, в том числе капсулированных диэлектрическими пленками, в одном технологическом цикле.The known method does not solve the technical problem of increasing the efficiency of the process of obtaining a CaSi 2 film, with the possibility of expanding the scope of the obtained CaSi 2 films for creating active elements of devices, the possibility of forming 2D CaSi 2 structures, including those encapsulated by dielectric films, in one technological cycle.

К недостаткам известного способа относится реализация возможности получения только 6R политипа. Возможность получения 3R политипа не достигается, вместо получения единого политипа формируется смесь фаз. Действия способа осуществляют последовательно.The disadvantages of the known method include the implementation of the possibility of obtaining only 6R polytype. The possibility of obtaining a 3R polytype is not achieved; instead of obtaining a single polytype, a mixture of phases is formed. The steps of the method are carried out sequentially.

Известен способ получения эпитаксиальной пленки силицида кальция (патент США №5248633, опубликовано 28.09.1993), который принят за ближайший аналог.A known method for producing an epitaxial film of calcium silicide (US patent No. 5248633, published 28.09.1993), which is taken as the closest analogue.

Указанный способ включает последовательную реализацию трех стадий. На первой стадии проводят эпитаксиальное осаждение на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности, CaF2, формируя диэлектрический слой. В качестве указанной подложки, в частности, используют подложку Si (111). На второй стадии проводят облучение частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 разложение и формирование атомарного слоя Са на слое кремния на ее рабочей поверхности подложки. При этом в качестве облучения частицами ионизирующего излучения применяют электронно-лучевое облучение с энергией от 1 до 100 кэВ, или рентгеновское облучение с энергией от 1 до 100 кэВ, или облучение ионами As+ с энергией 50 кэВ, ионами В+, или Ga+, или Sb+. На третьей стадии проводят высокотемпературную обработку при заданной температуре, обеспечивающей получение проводящей пленки силицида кальция CaSi2 на участках диэлектрического слоя CaF2, подвергшихся облучению частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей разложение CaF2 и формирование атомарного слоя Са на слое кремния, расположенном на поверхности подложки. При этом проводят указанную обработку при заданной температуре, обеспечивающей получение проводящей пленки силицида кальция CaSi2, а именно, при температуре 300°С или выше.This method includes the sequential implementation of three stages. At the first stage, epitaxial deposition is carried out on a substrate with a layer of silicon on its working surface, CaF 2 , forming a dielectric layer. As said substrate, in particular, a Si (111) substrate is used. At the second stage, ionizing radiation particles are irradiated with an energy that provides decomposition and formation of an atomic layer of Ca on the silicon layer on its working surface of the substrate in relation to CaF 2 . In this case, as irradiation with ionizing radiation particles, electron beam irradiation with an energy of 1 to 100 keV, or X-ray irradiation with an energy of 1 to 100 keV, or irradiation with As + ions with an energy of 50 keV, B + ions, or Ga + , or Sb + . At the third stage, high-temperature treatment is carried out at a given temperature, which ensures the production of a conductive film of calcium silicide CaSi 2 in the areas of the CaF 2 dielectric layer that were irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that ensures the decomposition of CaF 2 and the formation of an atomic Ca layer on the silicon layer located on the surface of the substrate . When this is carried out the specified processing at a given temperature, providing a conductive film of calcium silicide CaSi 2 , namely, at a temperature of 300°C or higher.

Приведенный ближайший аналог не решает техническую проблему повышения эффективности процесса получения пленки CaSi2, в частности, со снижением длительности процесса образования силицида, с достижением возможности расширения сферы применения получаемых пленок CaSi2 для создания активных элементов приборов, возможности формирования 2D структур CaSi2, в том числе капсулированных диэлектрическими пленками, в одном технологическом цикле.The given closest analogue does not solve the technical problem of increasing the efficiency of the process of obtaining a CaSi 2 film, in particular, with a decrease in the duration of the silicide formation process, with the possibility of expanding the scope of application of the obtained CaSi 2 films for creating active elements of devices, the possibility of forming 2D CaSi 2 structures, including including those encapsulated with dielectric films, in one technological cycle.

Рассматриваемый способ пригоден для формирования лишь пассивных элементов, таких как контакты и/или межсоединения. Данным способом не обеспечивается получение силицида кальция, в отношении которого его политип является заданным, единым, политипом. Облучаемый исходный слой выполняют произвольной толщины. Действия способа осуществляют последовательно.The considered method is suitable for the formation of only passive elements, such as contacts and/or interconnects. This method does not ensure the production of calcium silicide, in respect of which its polytype is a given, single, polytype. The irradiated initial layer is made of arbitrary thickness. The steps of the method are carried out sequentially.

Разработка предлагаемого способа получения эпитаксиальной пленки силицида кальция направлена на решение технической проблемы повышения эффективности процесса получения пленки CaSi2 со снижением длительности формирования дисилицида кальция, с достижением возможности расширения сферы применения получаемых пленок CaSi2 для создания активных элементов приборов, возможности формирования 2D структур CaSi2, в том числе капсулированных диэлектрическими пленками, в одном технологическом цикле, за счет достигаемого технического результата.The development of the proposed method for obtaining an epitaxial film of calcium silicide is aimed at solving the technical problem of increasing the efficiency of the process of obtaining a CaSi 2 film with a decrease in the duration of the formation of calcium disilicide, with the possibility of expanding the scope of the resulting CaSi 2 films for creating active elements of devices, the possibility of forming 2D CaSi 2 structures, including those encapsulated with dielectric films, in one technological cycle, due to the achieved technical result.

Техническим результатом является:The technical result is:

- достижение получения строго заданного, единого, политипа формируемой пленки CaSi2;- achievement of obtaining a strictly specified, single, polytype of the formed film CaSi 2 ;

- реализация возможности получения как 6R, так и 3R политипа, характерных для пространственной группы

Figure 00000005
- realization of the possibility of obtaining both 6R and 3R polytypes characteristic of the space group
Figure 00000005

Технический результат достигается при реализации способа получения эпитаксиальной пленки силицида кальция, заключающегося в том, что сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и на слое кремния формируют слой CaF2, затем последний облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку, при этом формируют слой CaF2 от 4 до 10 нм или от 20 до 40 нм, включая указанные значения интервалов, после формирования слоя CaF2 проводят одновременно облучение и высокотемпературную обработку, облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000005
The technical result is achieved by implementing a method for producing an epitaxial calcium silicide film, which consists in first depositing CaF 2 on a substrate with a silicon layer on its working surface and forming a CaF 2 layer on the silicon layer, then the latter is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out, at the same time, a layer of CaF 2 is formed from 4 to 10 nm or from 20 to 40 nm, including the indicated values of the intervals, after the formation of the CaF 2 layer, irradiation and high-temperature processing are carried out simultaneously, irradiated with particles of ionizing radiation with energy that provides excitation, decomposition in relation to CaF 2 and the formation of atomic Ca, and the high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and time that provides, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000005

В способе облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.In the method, particles of ionizing radiation are irradiated with an energy that, in relation to CaF 2 , excites, decomposes and forms atomic Ca, using electron beam irradiation with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 .

В способе высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000006
- от 350 до 550°С, включая значения указанного интервала, в течение 4 минут.In the method, high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a period of time providing, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000006
- from 350 to 550°C, including the values of the specified interval, for 4 minutes.

В способе формируют слой CaF2 посредством молекулярно-лучевой эпитаксии.In the method, a CaF 2 layer is formed by molecular beam epitaxy.

Технический результат достигается при реализации способа получения эпитаксиальной пленки силицида кальция, заключающегося в том, что на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2 на слой кремния, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку, при этом осуществляют одновременно осаждение CaF2 на слой кремния, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки, облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000007
при этом осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 от 4 до 10 нм или от 20 до 100 нм в течение времени, обеспечивающего в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция, включая указанные значения интервалов.The technical result is achieved by implementing a method for producing an epitaxial film of calcium silicide, which consists in the fact that CaF 2 is deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface, irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out, while CaF 2 is deposited on silicon layer, irradiation with particles of ionizing radiation, carrying out high-temperature processing, irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , high-temperature processing is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time, providing in in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000007
wherein the deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer from 4 to 10 nm or from 20 to 100 nm for a time providing, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition, obtaining a layer of calcium silicide, including the specified interval values.

В способе облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ, при плотности тока 50 мкА/см2.In the method, ionizing radiation particles are irradiated with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV, at a current density of 50 μA/cm 2 .

В способе высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000008
- от 350 до 550°С, включая значения указанного интервала, в течение времени осаждения CaF2, осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 от 4 до 10 нм или от 20 до 100 нм, включая указанные значения интервалов, в течение времени, обеспечивающего в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция, которое задают выбирая скорость осаждения 0,3
Figure 00000009
In the method, high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000008
- from 350 to 550°C, including the values of the specified interval, during the time of deposition of CaF 2 , the deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer from 4 to 10 nm or from 20 to 100 nm, including the indicated values of the intervals, during the time providing, in relation to the irradiated sites of CaF 2 deposition, obtaining a layer of calcium silicide, which is set by choosing a deposition rate of 0.3
Figure 00000009

В способе осаждение CaF2 осуществляют посредством молекулярно-лучевой эпитаксии.In the method, the deposition of CaF 2 is carried out by molecular beam epitaxy.

Сущность технического решения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми фигурами.The essence of the technical solution is illustrated by the following description and the attached figures.

На Фиг. 1 представлены спектры комбинационного рассеяния света (КРС), измеренные после осаждения CaF2 на слой кремния подложки, до одновременных облучения и высокотемпературной обработки, а также после осаждения CaF2 на слой кремния подложки и последующих одновременных облучения электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработки при 550°С в течение 4 мин для случаев различной толщины исходного слоя и получаемого CaSi2 - от 4 до 40 нм, где: 1 - спектр КРС до одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 10 нм; 2 - спектр КРС после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 4 нм; 3 - спектр КРС после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 10 нм; 4 - спектр КРС после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 20 нм; 5 - спектр КРС после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 40 нм.On FIG. Figure 1 shows the Raman spectra measured after CaF 2 deposition on the substrate silicon layer, before simultaneous irradiation and high-temperature treatment, and after CaF 2 deposition on the substrate silicon layer and subsequent simultaneous irradiation with 20 keV electrons and high-temperature treatment at 550°C for 4 min for cases of different thicknesses of the initial layer and the resulting CaSi 2 - from 4 to 40 nm, where: 1 - Raman spectrum before simultaneous irradiation and high-temperature treatment of the CaF 2 layer 10 nm thick; 2 - Raman spectrum after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 4 nm thick; 3 - Raman spectrum after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 10 nm thick; 4 - Raman spectrum after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 20 nm thick; 5 - Raman spectrum after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 40 nm thick.

На Фиг. 2 представлены спектры КРС, измеренные в отношении осажденного на слой кремния подложки слоя CaF2 толщиной 10 нм, подвергнутого одновременному облучению электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработке при различных температурах подложки от 150 до 550°С в течение 4 мин, где: 6 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 550°С; 7 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 400°С; 8 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 300°С; 9 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 150°С.On FIG. Figure 2 shows the Raman spectra measured with respect to a CaF 2 layer 10 nm thick deposited on a silicon substrate layer, subjected to simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at various substrate temperatures from 150 to 550°C for 4 min, where: 6 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 550°C; 7 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 400°C; 8 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 300°C; 9 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 150°C.

На Фиг. 3 представлены спектры КРС, измеренные в отношении осажденного на слой кремния подложки слоя CaF2 толщиной 40 нм, подвергнутого одновременному облучению электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработке при различных температурах подложки от 150 до 550°С в течение 4 мин, где: 10 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 550°С; 11 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 400°С; 12 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 300°С; 13 - спектр КРС слоя, подвергнутого обработке при 150°С.On FIG. Figure 3 shows the Raman spectra measured with respect to a CaF 2 layer 40 nm thick deposited on the silicon layer of the substrate, subjected to simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at various substrate temperatures from 150 to 550°C for 4 min, where: 10 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 550°C; 11 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 400°C; 12 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 300°C; 13 - Raman spectrum of the layer subjected to treatment at 150°C.

На Фиг. 4 представлены спектры КРС, измеренные в отношении слоя, полученного осаждением на слой кремния подложки слоя CaF2 толщиной 10 нм с последующими одновременным облучением электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработкой при 550°С в течение 4 мин, а также в отношении слоя, полученного в результате одновременного осаждения CaF2 в количестве, взятом в пересчете на формируемую толщину 10 нм исходного слоя, облучения электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработки при 550°С в течение 4 мин, где: 14 - спектр КРС подложки; 15 - спектр КРС слоя, полученного высокотемпературной обработкой при одновременном облучении после осаждения исходного слоя CaF2 толщиной 10 нм; 16 - спектр КРС слоя, полученного одновременным осаждением, высокотемпературной обработкой и облучением, при осаждении CaF2 в количестве, взятом в пересчете на толщину 10 нм исходного слоя.On FIG. Figure 4 shows the Raman spectra measured with respect to the layer obtained by depositing a CaF 2 layer 10 nm thick on a silicon substrate layer, followed by simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C for 4 min, and also with respect to the layer obtained as a result of simultaneous deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of the formed thickness of 10 nm of the initial layer, irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C for 4 min, where: 14 is the Raman spectrum of the substrate; 15 - Raman spectrum of the layer obtained by high-temperature treatment with simultaneous irradiation after deposition of the initial layer of CaF 2 with a thickness of 10 nm; 16 - Raman spectrum of the layer obtained by simultaneous deposition, high-temperature processing and irradiation, with the deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of a thickness of 10 nm of the original layer.

На Фиг. 5 представлены спектры КРС, измеренные в отношении слоя, полученного осаждением на слой кремния подложки слоя CaF2 толщиной 40 нм с последующим одновременными облучением электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработкой при 550°С в течение 4 мин, а также в отношении слоя, полученного в результате одновременного осаждения CaF2 в количестве, взятом в пересчете на формируемую толщину 100 нм исходного слоя, облучения электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработки при 550°С в течение 4 мин, где: 14 - спектр КРС подложки; 17 - спектр КРС слоя, полученного одновременным осаждением, высокотемпературной обработкой и облучением, при осаждении CaF2 в количестве, взятом в пересчете на толщину 100 нм исходного слоя; 18 - спектр КРС слоя, полученного высокотемпературной обработкой при одновременном облучении после осаждения исходного слоя CaF2 толщиной 40 нм.On FIG. Figure 5 shows the Raman spectra measured with respect to the layer obtained by depositing a CaF 2 layer 40 nm thick on a silicon substrate layer, followed by simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C for 4 min, and also with respect to the layer obtained as a result of simultaneous deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of the formed thickness of 100 nm of the initial layer, irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C for 4 min, where: 14 is the Raman spectrum of the substrate; 17 - Raman spectrum of the layer obtained by simultaneous deposition, high-temperature processing and irradiation, during the deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of the thickness of 100 nm of the original layer; 18 - Raman spectrum of the layer obtained by high-temperature treatment with simultaneous irradiation after deposition of the initial layer of CaF 2 with a thickness of 40 nm.

Силициды кальция обладают широким набором свойств - от характерных для полупроводников до характерных для металлов и полуметаллов. Указанное разнообразие свойств связано с возможностью тонкой подстройки электронной структуры силицидов кальция посредством варьирования концентрации кремния и, как следствие, варьирования доли ковалентной и ионной связи в силицидах, обуславливаемого посредством участия в той или иной степени d-электронов Са при образовании связи с Si. Данное обстоятельство обеспечивает расширение сферы возможных применений, в частности, в электронике при создании полупроводниковых приборов. Тем не менее, силицид кальция на практике нашел применение для изготовления лишь пассивных элементов.Calcium silicides have a wide range of properties - from those characteristic of semiconductors to those characteristic of metals and semimetals. The specified variety of properties is associated with the possibility of fine tuning the electronic structure of calcium silicides by varying the concentration of silicon and, as a consequence, varying the proportion of covalent and ionic bonds in silicides, due to the participation of Ca d-electrons in varying degrees in the formation of a bond with Si. This circumstance provides an expansion of the scope of possible applications, in particular, in electronics when creating semiconductor devices. However, calcium silicide in practice has found application for the manufacture of only passive elements.

Объем публикаций, касающихся процессов эпитаксиального формирования пленок силицида кальция на кремниевых подложках, показывает, что к настоящему времени соответствующие процессы подробно не изучены. Этот факт объясняется следующим. Во-первых, в отношении системы Ca-Si возможно выделение до шести типов силицида кальция, различающихся по составу, с незначительной разницей энергий их формирования. Во-вторых, при формировании слоев силицида кальция сказывается влияние рассогласования кристаллических решеток. Указанные факторы обуславливают при росте смесь фаз, осложняя эпитаксиальное формирование, и как следствие, затруднение в практическом применении.The volume of publications concerning the processes of epitaxial formation of calcium silicide films on silicon substrates shows that, to date, the corresponding processes have not been studied in detail. This fact is explained as follows. First, in relation to the Ca-Si system, up to six types of calcium silicide can be isolated, differing in composition, with an insignificant difference in their formation energies. Secondly, during the formation of layers of calcium silicide, the influence of the mismatch of crystal lattices affects. These factors cause a mixture of phases during growth, complicating epitaxial formation, and, as a result, difficulty in practical application.

Родственными фазами CaSi2 в частности являются: однослойные (так называемая структура EuGe2, пространственная группа P3m1), двухслойные (пространственная группа P63mc, которая существует только под давлением и обладает сверхпроводимостью ниже 14 K), и структуры с трехслойным и шестислойным трансляционным периодом кремниевых подструктур в элементарной ячейке (3R и 6R соответственно (пространственная группа

Figure 00000004
для обоих соединений)).Related phases of CaSi 2 in particular are: single-layer (the so-called E u Ge2 structure, space group P3m1), two-layer (space group P63mc, which exists only under pressure and has superconductivity below 14 K), and structures with a three-layer and six-layer translational period of silicon substructures in the unit cell (3R and 6R respectively (space group
Figure 00000004
for both connections.

Формирование эпитаксиального слоя силицида кальция возможно с использованием осаждения атомарного Са на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности, с кремнием которого при последующей термообработке кальций вступает в реакцию образования силицида. Кроме того, формирование эпитаксиального слоя силицида кальция можно осуществлять при использовании в качестве осаждаемого на слой кремния подложки вещества CaF2. Слой дифторида кальция, будучи осажденным на слой кремния подложки на ее рабочей поверхности, подвергают радиационному воздействию в целях формирования слоя атомарного Са, который при последующей термообработке вступает в реакцию с кремнием с образованием силицида. Функция радиационного воздействия при указанной последовательности действий - формирование атомарного Са, для чего осуществляют облучение частицами ионизирующего излучения, вызывая разложение дифторида кальция, используя при этом облучение электронами или ионами, рентгеновское облучение. Роль указанного радиационного воздействия непосредственно в образовании силицида кремния в уровне техники не рассматривается.The formation of an epitaxial layer of calcium silicide is possible using the deposition of atomic Ca on a substrate with a layer of silicon on its working surface, with silicon of which, during subsequent heat treatment, calcium reacts to form silicide. In addition, the formation of an epitaxial layer of calcium silicide can be carried out using CaF 2 as a substance deposited on the silicon layer of the substrate. The layer of calcium difluoride, being deposited on the silicon layer of the substrate on its working surface, is exposed to radiation in order to form a layer of atomic Ca, which, during subsequent heat treatment, reacts with silicon to form silicide. The function of radiation exposure in the specified sequence of actions is the formation of atomic Ca, for which irradiation with particles of ionizing radiation is carried out, causing decomposition of calcium difluoride, using irradiation with electrons or ions, X-ray irradiation. The role of this radiation exposure directly in the formation of silicon silicide is not considered in the prior art.

Достижение технического результата и решение технической проблемы базируется на использовании радиационно-стимулированного образования CaSi2 при термообработке, обеспечивающей протекание реакции кальция с кремнием с образованием силицида. В предлагаемом решении радиационное воздействие непосредственно влияет на процесс образования силицида кремния.Achieving a technical result and solving a technical problem is based on the use of radiation-stimulated formation of CaSi 2 during heat treatment, which ensures the reaction of calcium with silicon with the formation of silicide. In the proposed solution, radiation exposure directly affects the process of silicon silicide formation.

Предлагаемый способ в одном варианте его реализации включает одновременное осуществление двух действий, что является его отличительной особенностью. Указанная особенность - одновременное проведение при облучении частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение электронной подсистемы по всей толщине осажденного слоя, разложение и формирование атомарного Са, высокотемпературной обработки с вовлечением атомарного кальция в реакцию образования силицида. Указанная обработка заключается в том, что осуществляют нагрев подложки до температуры, достаточной для инициирования реакции образования силицида кальция, и поддерживают ее в течение времени, необходимого для формирования силицида кальция. Проведение облучения в сочетании с высокотемпературной обработкой обеспечивает более эффективное образование силицида, сформировавшись, атомарный кальций тут же подвергается воздействию температуры и вовлекается в реакцию.The proposed method in one embodiment of its implementation includes the simultaneous implementation of two actions, which is its distinctive feature. The specified feature is the simultaneous conduction of ionizing radiation with an energy during irradiation with particles that provides, in relation to CaF 2 , the excitation of the electronic subsystem throughout the thickness of the deposited layer, decomposition and formation of atomic Ca, high-temperature treatment involving atomic calcium in the reaction of formation of silicide. Said treatment consists in heating the substrate to a temperature sufficient to initiate the calcium silicide formation reaction and maintaining it for the time necessary for the formation of calcium silicide. Carrying out irradiation in combination with high-temperature treatment ensures more efficient formation of silicide, having formed, atomic calcium is immediately exposed to temperature and is involved in the reaction.

При прекращении поддержания температуры на уровне значения, при котором инициируется и протекает реакция образования силицида, процесс останавливается, даже если облучение не завершено. Таким образом, высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000010
When the temperature is not maintained at the level at which the silicide formation reaction is initiated and proceeds, the process stops, even if the irradiation is not completed. Thus, high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that ensures that, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group is obtained.
Figure 00000010

Кроме того, в другом варианте осуществления предлагаемый способ включает одновременное осуществление трех действий, что является его отличительной особенностью. Указанная особенность - одновременное проведение осаждения дифторида кальция на слой кремния подложки на ее рабочей поверхности, облучения частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении осаждаемого CaF2 возбуждение электронной подсистемы, разложение и формирование атомарного Са, и высокотемпературной обработки с вовлечением атомарного кальция в реакцию образования силицида. Указанные три действия осуществляют при нагреве подложки до температуры, достаточной для инициирования реакции образования силицида кальция. Высокотемпературная обработка заключается в том, что осуществляют нагрев подложки до температуры, достаточной для инициирования реакции образования силицида кальция, и поддерживают ее в течение времени, необходимого для формирования силицида кальция. Проведение одновременно осаждения, облучения и высокотемпературной обработки обеспечивает еще более эффективное образование силицида, сформировавшись без образования исходного слоя дифторида кальция, атомарный кальций тут же подвергается воздействию температуры и вовлекается в реакцию.In addition, in another embodiment, the proposed method includes the simultaneous implementation of three actions, which is its distinctive feature. This feature is the simultaneous deposition of calcium difluoride on the silicon layer of the substrate on its working surface, irradiation with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation of the electronic subsystem in relation to the deposited CaF 2 , decomposition and formation of atomic Ca, and high-temperature treatment involving atomic calcium in the formation reaction silicide. These three actions are carried out by heating the substrate to a temperature sufficient to initiate the reaction of formation of calcium silicide. The high-temperature treatment consists in heating the substrate to a temperature sufficient to initiate the calcium silicide formation reaction and maintaining it for the time necessary for the formation of calcium silicide. Carrying out simultaneous deposition, irradiation and high-temperature treatment provides even more efficient formation of silicide, having formed without the formation of the initial layer of calcium difluoride, atomic calcium is immediately exposed to temperature and is involved in the reaction.

При прекращении поддержания температуры на уровне значения, при котором инициируется и протекает реакция образования силицида, процесс останавливается, даже если осаждение и облучение пролонгируются. Таким образом, высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000011
When the temperature is stopped at the level at which the silicide formation reaction is initiated and proceeds, the process stops even if the deposition and irradiation are prolonged. Thus, high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000011

Известно, что в отношении твердых тел облучение частицами ионизирующего излучения, такими как кванты электромагнитного излучения (ультрафиолет, рентген, гамма) или частицы больших энергий (электроны, ионы, нейтроны), приводит к возникновению дефектов их кристаллической структуры. Причем радиационные повреждения могут возникать в твердых телах в результате взаимодействия частиц как с ядерной, так и с электронной подсистемами кристаллической решетки. В связи с этим механизмы радиационного дефектообразования в твердых телах дифференцируются на ударные и электронные механизмы.It is known that, in relation to solids, irradiation with particles of ionizing radiation, such as quanta of electromagnetic radiation (ultraviolet, x-ray, gamma) or high-energy particles (electrons, ions, neutrons), leads to the appearance of defects in their crystal structure. Moreover, radiation damage can occur in solids as a result of the interaction of particles with both nuclear and electronic subsystems of the crystal lattice. In this regard, the mechanisms of radiation defect formation in solids are differentiated into shock and electronic mechanisms.

Реализация ударных механизмов образования радиационных дефектов требует минимальную величину энергии, необходимую для смещения атома (иона) из нормального положения в узле кристаллической решетки. Ударные механизмы характерны для полупроводников и металлов («Физические процессы в облученных полупроводниках», под ред. Л.С. Смирнова, Новосибирск, «Наука», 1977, 254 с.; «Вопросы радиационной технологии полупроводников», под ред. Л.С. Смирнова, Новосибирск, «Наука», 1980, 296 с.).The implementation of impact mechanisms for the formation of radiation defects requires the minimum amount of energy required to displace an atom (ion) from its normal position at a site of the crystal lattice. Impact mechanisms are typical for semiconductors and metals (“Physical processes in irradiated semiconductors”, edited by L.S. Smirnov, Novosibirsk, “Nauka”, 1977, 254 pp.; “Issues of radiation technology of semiconductors”, edited by L.S. Smirnova, Novosibirsk, "Nauka", 1980, 296 p.).

Представления о механизме образования радиационных дефектов в ионных кристаллах сводятся к неударному механизму (Ч.Б. Лущик, И.К. Витол, М.А. Эланго, «Распад электронных возбуждений на радиационные дефекты в ионных кристаллах», Успехи физических наук, 1977, том 122, вып. 2, сс. 223-251). В процессе взаимодействия указанных частиц ионизирующего излучения с твердыми телами значительная доля их энергии расходуется на возбуждение электронной подсистемы кристаллов. Возникающие при этом разнообразные электронные возбуждения обуславливают электронные механизмы радиационного дефектообразования. В этом случае для образования радиационных дефектов требуются намного меньшие энергии, чем при ударных механизмах. В ионных кристаллах, особенно в щелочно-галоидных и фторидов щелочноземельных металлов, этот механизм образования радиационных дефектов является доминирующим.Ideas about the mechanism of formation of radiation defects in ionic crystals are reduced to a non-impact mechanism (Ch.B. Lushchik, I.K. Vitol, M.A. Elango, “The decay of electronic excitations into radiation defects in ionic crystals”, Uspekhi fizicheskikh nauk, 1977, vol. 122, issue 2, pp. 223-251). In the process of interaction of these particles of ionizing radiation with solids, a significant fraction of their energy is spent on excitation of the electronic subsystem of crystals. Various electronic excitations that arise in this case determine the electronic mechanisms of radiation defect formation. In this case, much lower energies are required for the formation of radiation defects than with impact mechanisms. In ionic crystals, especially in alkali halide and alkaline earth metal fluorides, this mechanism of formation of radiation defects is dominant.

В предлагаемых вариантах способа применяют облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ, что является достаточным в отношении исходного слоя дифторида кальция выбранной толщины, с которой его выращивают молекулярно-лучевой эпитаксией, для получения атомарного Са в требуемом количестве для формирования силицида кальция или в отношении осаждаемого количества дифторида кальция в пересчете на формируемую толщину исходного слоя в течение времени проведения термообработки. При этом в предлагаемых вариантах способа плотность тока составляет 50 мкА/см2.In the proposed variants of the method, electron beam irradiation with an energy of 20 keV is used, which is sufficient in relation to the initial layer of calcium difluoride of the selected thickness, with which it is grown by molecular beam epitaxy, to obtain atomic Ca in the required amount for the formation of calcium silicide or in relation to the deposited amount calcium difluoride in terms of the formed thickness of the initial layer during the heat treatment. In the proposed variants of the method, the current density is 50 μA/cm 2 .

Формирование исходного слоя дифторида кальция осуществляют толщиной от 4 до 10 нм, включая значения указанного интервала, в случае получения в качестве требуемого политипа 3R пространственной группы

Figure 00000012
В случае получения в качестве требуемого политипа 6R пространственной группы
Figure 00000013
слой CaF2 формируют толщиной от 20 до 40 нм (или от 20 до 100 нм в случае реализации способа с осуществлением одновременно трех действий), включая указанные значения интервала. В диапазоне значений толщины исходного слоя дифторида кальция от 10 до 20 нм, как установлено экспериментально, происходит формирование смешанной фазы.The formation of the initial layer of calcium difluoride is carried out with a thickness of 4 to 10 nm, including the values of the specified interval, in the case of obtaining the required space group 3R polytype
Figure 00000012
In the case of obtaining the space group 6R as the required polytype
Figure 00000013
the CaF 2 layer is formed with a thickness of 20 to 40 nm (or 20 to 100 nm in the case of implementing the method with the implementation of three actions simultaneously), including the specified values of the interval. In the range of thicknesses of the initial layer of calcium difluoride from 10 to 20 nm, as established experimentally, the formation of a mixed phase occurs.

Формирование исходного слоя дифторида кальция осуществляют в установке молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) «Катунь-100», оснащенной эффузионным источником CaF2 с графитовым тиглем. В качестве подложки со слоем кремния на ее рабочей поверхности используют кремниевую подложку ориентации (111). Может быть использована подложка кремния со структурой «кремний на изоляторе», выполненной на ее планарной стороне, или подложка со структурой «кремний на сапфире». После стандартной химической подготовки подложки для осуществления роста МЛЭ ее подвергают предварительной высокотемпературной обработке в рабочей камере при температуре 400°С с целью очистки. Затем при температуре 720°С и слабом потоке Si удаляют защитный окисел, после чего при температуре 550°С выращивают на планарной стороне буферный слой Si толщиной 100 нм. Подложка не имеет контакта с нагревателем, нагрев осуществляют посредством теплового излучения. После завершения предростовой подготовки планарной поверхности подложки со слоем кремния на ее рабочей поверхности осуществляют сначала формирование исходного слоя дифторида кальция требуемой толщины со скоростью осаждения 0,3

Figure 00000014
а затем - в этой же ростовой камере установки МЛЭ проводят реакцию силицидообразования, одновременно осуществляя облучение и высокотемпературную обработку. Значение скорости осаждения может быть как больше, так и меньшее относительно указанного значения, поскольку не влияет на протекание реакции образования силицида.The formation of the initial layer of calcium difluoride is carried out in the installation of molecular beam epitaxy (MBE) "Katun-100", equipped with an effusion source of CaF 2 with a graphite crucible. As a substrate with a silicon layer on its working surface, a (111) orientation silicon substrate is used. A silicon-on-insulator silicon substrate provided on its planar side or a silicon-on-sapphire substrate may be used. After the standard chemical preparation of the substrate for MBE growth, it is subjected to a preliminary high-temperature treatment in a working chamber at a temperature of 400°C in order to clean it. Then, at a temperature of 720°C and a weak flow of Si, the protective oxide is removed, after which, at a temperature of 550°C, a buffer Si layer 100 nm thick is grown on the planar side. The substrate has no contact with the heater, heating is carried out by means of thermal radiation. After completion of the pregrowth preparation of the planar surface of the substrate with a layer of silicon on its working surface, the initial layer of calcium difluoride of the required thickness is first formed with a deposition rate of 0.3
Figure 00000014
and then - in the same growth chamber of the MBE installation, the reaction of silicide formation is carried out, simultaneously irradiating and high-temperature processing. The value of the deposition rate can be either higher or lower relative to the specified value, since it does not affect the course of the silicide formation reaction.

В случае реализации предлагаемого способа с одновременным осуществлением трех действий - осаждения дифторида кальция, облучения и высокотемпературной обработки, указанные действия осуществляют в вышеуказанной установке, с использованием вышеуказанных подложек, с их предварительной подготовкой вышеуказанным образом, с выращиваем того же самого буферного слоя. После завершения предростовой подготовки цланарной поверхности подложки со слоем кремния на ее рабочей поверхности осуществляют в ростовой камере установки МЛЭ осаждение дифторида кальция, с осаждаемым количеством дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете толщине исходного слоя, в течение времени, необходимом для формирования силицида кальция из осаждаемого материала, при которых совершаемыми одновременно указанными действиями достигают получения требуемого, строго заданного, политипа дисилицида кальция. Так, в случае получения в качестве требуемого политипа 3R пространственной группы

Figure 00000015
осаждают количество дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете толщине исходного слоя от 4 до 10 нм, включая значения указанного интервала. В случае получения в качестве требуемого политипа 6R пространственной группы
Figure 00000016
осаждают количество дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете толщине исходного слоя от 20 до 100 нм, включая указанные значения интервала. Осаждение указанного количества осуществляют в течение временного интервала, величина которого равна времени высокотемпературной обработки и необходима при используемой скорости осаждения для достижения осаждения требуемого количества дифторида кальция, являющегося эквивалентным в пересчете на заданную толщину исходного слоя с целью получения желаемого политипа. Скорость осаждения составляет 0,3
Figure 00000017
In the case of implementing the proposed method with the simultaneous implementation of three actions - the deposition of calcium difluoride, irradiation and high-temperature treatment, these actions are carried out in the above installation, using the above substrates, with their preliminary preparation in the above way, with growing the same buffer layer. After completion of the pregrowth preparation of the clanar surface of the substrate with a layer of silicon on its working surface, calcium difluoride is deposited in the growth chamber of the MBE installation, with a deposited amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the thickness of the initial layer, during the time necessary for the formation of calcium silicide from the deposited material , at which the specified actions performed simultaneously achieve the required, strictly specified, calcium disilicide polytype. So, in the case of obtaining the space group 3R as the required polytype
Figure 00000015
precipitate the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the thickness of the original layer from 4 to 10 nm, including the values of the specified range. In the case of obtaining the space group 6R as the required polytype
Figure 00000016
depositing an amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the thickness of the original layer from 20 to 100 nm, including the indicated values of the interval. The deposition of the specified amount is carried out for a time interval, the value of which is equal to the high-temperature treatment time and is necessary at the deposition rate used to achieve deposition of the required amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the given initial layer thickness in order to obtain the desired polytype. The settling rate is 0.3
Figure 00000017

Может быть выбрано другое значение скорости как большее, так и меньшее относительно указанного значения, при учете особенностей протекания химической реакции образования силицида.Another value of the speed can be chosen, both greater and lesser relative to the specified value, taking into account the characteristics of the course of the chemical reaction of the formation of silicide.

Любые гетерогенные процессы связаны с переносом вещества, и в них можно выделить, в частности, три стадии (Р.Т. Марченко «Физическая и коллоидная химия», М.: «Высшая школа», 1965 г., 374 с, стр. 203): подвод реагирующего вещества к поверхности; химическая реакция на поверхности; отвод продукта реакции от поверхности. Первая и последняя стадия осуществляется за счет диффузии. Во многих случаях химическая реакция могла бы протекать очень быстро, если подвод реагирующего вещества к поверхности происходил бы достаточно быстро. Такие процессы называются диффузионно контролируемыми, так как скорость определяется скоростью переноса вещества (диффузией). Если же химическая реакция (вторая стадия) имеет высокую энергию активации, то эта стадия оказывается самой медленной, и процесс не ускоряется при достаточно быстром подводе реагирующего вещества к поверхности. Такие гетерогенные реакции называются кинетически контролируемыми. Для их ускорения необходимо повысить температуру.Any heterogeneous processes are associated with the transfer of matter, and in them, in particular, three stages can be distinguished (R.T. Marchenko "Physical and colloidal chemistry", M .: "Higher school", 1965, 374 p., p. 203 ): supply of the reactant to the surface; chemical reaction on the surface; removal of the reaction product from the surface. The first and last stage is carried out by diffusion. In many cases, a chemical reaction could proceed very quickly if the supply of the reactant to the surface was fast enough. Such processes are called diffusion-controlled, since the rate is determined by the rate of substance transfer (diffusion). If the chemical reaction (second stage) has a high activation energy, then this stage turns out to be the slowest one, and the process is not accelerated by a sufficiently fast supply of the reactant to the surface. Such heterogeneous reactions are called kinetically controlled. To speed them up, you need to increase the temperature.

Скорость гетерогенной реакции определяется как количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени на единице поверхности фазы. Очевидно, что скорость химической реакции зависит от концентрации реагентов на поверхности (И.И. Иоффе, Л.М. Письмен «Инженерная химия гетерогенного катализа», Л.: «Химия», 1972 г., 464 с, стр. 79-80).The rate of a heterogeneous reaction is defined as the amount of a substance entering into a reaction or formed during a reaction per unit of time per unit of phase surface. Obviously, the rate of a chemical reaction depends on the concentration of reagents on the surface (I.I. Ioffe, L.M. Pismen "Engineering chemistry of heterogeneous catalysis", L.: "Chemistry", 1972, 464 p., pp. 79-80 ).

Время, которое необходимо для формирования дисилицида кальция, как в случае осуществления одновременно в целях силицидообразования двух действий - облучения и высокотемпературной обработки, так и в случае осуществления одновременно в целях силицидообразования трех действий - осаждения, облучения и высокотемпературной обработки, определяемое временем проведения высокотемпературной обработки, выбирают заведомо максимальным для указанных значений толщины дифторида кальция, с гарантией наступления относительно указанных значений толщины окончания процесса силицидообразования. В частности, при реализации способа по первому варианту время выбирают равным 4 минутам, что является заведомо максимальным для указанных значений толщины осажденного слоя дифторида кальция, с гарантией наступления относительно указанных значений толщины исходного слоя окончания процесса силицидообразования. При реализации способа по второму варианту время выбирают равным 1 минуте или более в зависимости от осаждаемого количества дифторида кальция, являющегося эквивалентным в пересчете на заданную толщину исходного слоя с целью получения желаемого политипа, что является заведомо максимальным для приведенных значений толщины осажденного слоя дифторида кальция и гарантирующим окончание протекания процесса силицидообразования.The time required for the formation of calcium disilicide, both in the case of simultaneous implementation of two actions for the purpose of silicide formation - irradiation and high-temperature treatment, and in the case of simultaneous implementation of three actions for the purpose of silicide formation - precipitation, irradiation and high-temperature treatment, determined by the time of high-temperature treatment, is chosen deliberately maximum for the specified values of the thickness of calcium difluoride, with a guarantee of the onset of the end of the process of silicide formation relative to the specified values of the thickness. In particular, when implementing the method according to the first variant, the time is chosen to be 4 minutes, which is obviously the maximum for the specified values of the thickness of the deposited layer of calcium difluoride, with a guarantee of the onset of the end of the process of silicide formation relative to the specified values of the thickness of the initial layer. When implementing the method according to the second variant, the time is chosen to be 1 minute or more, depending on the deposited amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the given thickness of the initial layer in order to obtain the desired polytype, which is obviously the maximum for the given values of the thickness of the deposited layer of calcium difluoride and guaranteeing the end of the process of silicide formation.

Одновременное выполнение облучения и высокотемпературной обработки обеспечивает стимулирование реакции образования дисилицида кальция, и время, необходимое для формирования силицида кальция, в отличие от аналогов приведенного уровня техники снижается в разы, достигая значения 4 мин или даже менее.Simultaneous implementation of irradiation and high-temperature treatment stimulates the reaction of formation of calcium disilicide, and the time required for the formation of calcium silicide, in contrast to analogues of the prior art, is reduced several times, reaching a value of 4 minutes or even less.

Высокотемпературная обработка заключается в том, что обеспечивают нагрев подложки до температуры, достаточной для инициирования реакции образования силицида кальция, и поддерживают температуру в течение времени, которое необходимо для формирования дисилицида кальция, при этом используют температуры, значения которых заданы интервалом от 300 до 550°С, включая указанные значения. Приведенный интервал температурных значений сопоставим с интервалом, который известен из уровня техники.High-temperature treatment consists in heating the substrate to a temperature sufficient to initiate the reaction of formation of calcium silicide, and maintaining the temperature for the time necessary for the formation of calcium disilicide, while using temperatures whose values are set in the range from 300 to 550 ° C , including the specified values. The above range of temperature values is comparable to the range known from the prior art.

Экспериментальные данные - спектры КРС (см. Фиг. 1-5) подтверждают возможность достижения получения строго заданного, единого, политипа формируемой пленки CaSi2, реализации получения как 6R, так и 3R политипа, характерных для пространственной группы

Figure 00000011
Experimental data - Raman spectra (see Fig. 1-5) confirm the possibility of obtaining a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 film, the implementation of obtaining both 6R and 3R polytypes characteristic of the space group
Figure 00000011

В случае осуществления способа в варианте его реализации, включающем одновременное осуществление двух действий - облучения частицами ионизирующего излучения и высокотемпературной обработки, приводящими к образованию дисилицида кальция, из спектров КРС (см. Фиг. 1), полученных для различных значений толщины исходного слоя дифторида кальция и при фиксированных параметрах облучения и высокотемпературной обработки (электроны с энергией 20 кэВ, температура 550°С, время 4 мин) видно, что для исходного слоя CaF2 толщиной от 4 до 10 нм, включая указанные значения интервалов, происходит формирование дисилицида кремния 3R политипа пространственной группы

Figure 00000018
а для исходного слоя CaF2 толщиной от 20 до 40 нм, включая указанные значения интервалов, - формирование дисилицида кремния 6R политипа пространственной группы
Figure 00000019
в сравнении с со спектром КРС 1 до одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 10 нм (спектр КРС исходного слоя).In the case of implementing the method in a variant of its implementation, including the simultaneous implementation of two actions - irradiation with particles of ionizing radiation and high-temperature treatment, leading to the formation of calcium disilicide, from the Raman spectra (see Fig. 1) obtained for different thicknesses of the initial layer of calcium difluoride and at fixed parameters of irradiation and high-temperature treatment (electrons with an energy of 20 keV, temperature 550°C, time 4 min), it can be seen that for the initial CaF 2 layer with a thickness of 4 to 10 nm, including the indicated values of the intervals, silicon disilicide 3R of the 3R polytype is formed. groups
Figure 00000018
and for the initial layer of CaF 2 with a thickness of 20 to 40 nm, including the indicated values of the intervals, the formation of silicon disilicide 6R space group polytype
Figure 00000019
in comparison with the Raman spectrum 1 before simultaneous irradiation and high-temperature treatment of the CaF 2 layer 10 nm thick (Raman spectrum of the original layer).

Для спектра КРС исходного слоя характерен большой пик, обусловленный однофононным рассеянием на длинноволновых оптических фононах (520,6 см-1). Также для данного спектра характерны особенности, связанные с двухфононным рассеянием, - широкая полоса от 200 до 450 см-1 с максимумом при 305 см-1, связанная с рассеянием на двух акустических фононах, и полоса с максимумом при 650 см-1, связанная с рассеянием на оптическом и акустическом фононах. Спектр КРС исходного слоя CaF2 полностью повторяет спектр КРС от подложки кремния, это свидетельствует в пользу того, что данный исходный слой CaF2 является прозрачным, его наличие на слое кремния подложки не привносит каких-либо изменений в спектр от поверхностного кремния подложки.The Raman spectrum of the initial layer is characterized by a large peak due to single-phonon scattering by long-wavelength optical phonons (520.6 cm -1 ). Also, this spectrum is characterized by features associated with two-phonon scattering - a wide band from 200 to 450 cm -1 with a maximum at 305 cm -1 associated with scattering by two acoustic phonons, and a band with a maximum at 650 cm -1 associated with scattering on optical and acoustic phonons. The Raman spectrum of the initial CaF 2 layer completely repeats the Raman spectrum from the silicon substrate, which indicates that this initial CaF 2 layer is transparent, its presence on the silicon layer of the substrate does not introduce any changes into the spectrum from the surface silicon of the substrate.

Одновременные облучение электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературная обработка - нагрев подложки до 550°С и поддержание указанной температуры в течение 4 мин - приводят, как видно из спектров (см. Фиг. 1), независимо от толщины исходного слоя дифторида кальция к появлению пиков в области 414 см-1, 385 см-1 и 345 см-1, которые характерны для формирования дисилицида кальция 3R политипа. С другой стороны, одновременные облучение электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературная обработка - нагрев подложки до 550°С и поддержание указанной температуры в течение 4 мин - приводят, как видно из спектров (см. Фиг. 1), при толщине исходного слоя дифторида кальция, равной 20 нм или 40 нм, к появлению других пиков в диапазоне от 150 до 250 см-1 с явно выраженным пиком в области 203 см-1 (Соответственно, спектр КРС 4 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 20 нм или спектр КРС 5 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 40 нм).Simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment - heating the substrate to 550°C and maintaining this temperature for 4 min - lead, as can be seen from the spectra (see Fig. 1), regardless of the thickness of the initial calcium difluoride layer, to the appearance of peaks in the region of 414 cm -1 , 385 cm -1 and 345 cm -1 , which are characteristic for the formation of calcium disilicide 3R polytype. On the other hand, simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment - heating the substrate to 550°C and maintaining this temperature for 4 min - lead, as can be seen from the spectra (see Fig. 1), with the thickness of the initial layer of calcium difluoride , equal to 20 nm or 40 nm, to the appearance of other peaks in the range from 150 to 250 cm -1 with a pronounced peak in the region of 203 cm -1 (Respectively, the Raman spectrum 4 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer with a thickness of 20 nm or Raman spectrum 5 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 40 nm thick).

Из публикаций известно, что существует две фазы CaSi2 пространственной группы

Figure 00000011
Одна фаза характеризуется трехслойным трансляционным периодом кремниевых подструктур в элементарной ячейке (3R). Вторая фаза характеризуется шестислойным трансляционным периодом кремниевых подструктур в элементарной ячейке (6R). Наблюдаемые на спектрах КРС (см. Фиг. 1) пики находятся в полном согласии с известными как теоретическими, так и экспериментальными данными для объемного CaSi2 пространственной группы
Figure 00000020
Ключевым отличием структурной модификации 6R от структурной модификации 3R является наличие на КРС спектрах (Спектр КРС 4 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 20 нм и спектр КРС 5 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 40 нм) пиков, связанных с фононными модами колебания атомов Са, таких как Eu(Са) 113 см-1, A2u (Са) 152 см-1 и Alg(Ca) 205 см-1, а также сдвигов пиков модовых симметрий, связанных с колебанием атомов Si, в область более низких частот для фазы 6R (спектр КРС 4 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 20 нм и спектр КРС 5 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 40 нм) по сравнении с 3R (спектр КРС 2 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 4 нм и спектр КРС 3 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 10 нм). Наличие или отсутствие указанных пиков и их положение на КРС спектрах свидетельствует о той или иной фазе CaSi2 пространственной группы
Figure 00000011
В рассматриваемом случае это наличие (спектр КРС 4 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 20 нм и спектр КРС 5 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 40 нм) или отсутствие (спектр КРС 2 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 4 нм и спектр КРС 3 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 10 нм) пика Alg(Ca) 205 см-1 и смещение пиков, связанных с колебанием атомов Si.It is known from publications that there are two phases of CaSi 2 space group
Figure 00000011
One phase is characterized by a three-layer translational period of silicon substructures in the unit cell (3R). The second phase is characterized by a six-layer translational period of silicon substructures in the unit cell (6R). The peaks observed in the Raman spectra (see Fig. 1) are in full agreement with the known both theoretical and experimental data for bulk CaSi 2 space group
Figure 00000020
The key difference between structural modification 6R and structural modification 3R is the presence in the Raman spectra (Raman spectrum 4 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 20 nm thick and Raman spectrum 5 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 40 nm thick) of peaks associated with phonon vibration modes of Ca atoms, such as E u (Ca) 113 cm -1 , A 2u (Ca) 152 cm -1 and A lg (Ca) 205 cm -1 , as well as shifts of peaks of mode symmetries associated with the vibration of atoms Si, to lower frequencies for the 6R phase (Raman spectrum 4 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 20 nm thick and Raman spectrum 5 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 40 nm thick) compared with 3R (Raman spectrum 2 after simultaneous irradiation and high temperature treatment of a 4 nm thick CaF 2 layer and Raman spectrum 3 after simultaneous irradiation and high temperature treatment of a 10 nm thick CaF 2 layer). The presence or absence of these peaks and their position in the Raman spectra indicates one or another phase of the CaSi 2 space group
Figure 00000011
In the case under consideration, this is the presence (Raman spectrum 4 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 20 nm thick and Raman spectrum 5 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of a CaF 2 layer 40 nm thick) or absence (Raman spectrum 2 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment CaF 2 layer 4 nm thick and Raman spectrum 3 after simultaneous irradiation and high-temperature treatment of the CaF 2 layer 10 nm thick) peak A lg (Ca) 205 cm -1 and the shift of peaks associated with the vibration of Si atoms.

Экспериментальные данные - спектры КРС (Фиг. 2 и 3) отражают влияние температуры (с вариацией от 150 до 550°С) высокотемпературной обработки на формирование 6R или 3R политипа, характерных для пространственной группы

Figure 00000021
Experimental data - Raman spectra (Fig. 2 and 3) reflect the effect of temperature (with variation from 150 to 550°C) high-temperature treatment on the formation of 6R or 3R polytype, characteristic of the space group
Figure 00000021

В случае реализации получения 3R политипа, заведомо обуславливаемого толщиной исходного слоя дифторида кальция, в частности, 10 нм, который подвергнут одновременным облучению электронами с энергией 10 кэВ и высокотемпературной обработке в течение 4 мин, получено, что при температуре подложки 400 - 550°С происходит формирование CaSi2 именно 3R политипа (см. Фиг. 2), так как положения соответствующих пиков спектра КРС 6 слоя, подвергнутого обработке при 550°С, и спектра КРС 7 слоя, подвергнутого обработке при 400°С, совпадают с положениями пиков спектра КРС 2 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 4 нм и спектра КРС 3 после одновременных облучения и высокотемпературной обработки слоя CaF2 толщиной 10 нм на Фиг. 1. Отличия в интенсивности пиков обусловлены зависимостью модовых симметрий колебаний атомов в CaSi2 от угла поворота падающего и рассеянного света.In the case of obtaining a 3R polytype, which is obviously determined by the thickness of the initial layer of calcium difluoride, in particular, 10 nm, which is subjected to simultaneous irradiation with electrons with an energy of 10 keV and high-temperature treatment for 4 min, it was found that at a substrate temperature of 400 - 550 ° C, the formation of CaSi 2 is precisely the 3R polytype (see Fig. 2), since the positions of the corresponding peaks of the Raman spectrum of the 6th layer treated at 550°C and the Raman spectrum of the 7th layer treated at 400°C coincide with the positions of the peaks of the Raman spectrum 2 after simultaneous irradiation and high temperature treatment of a 4 nm thick CaF 2 layer and Raman spectrum 3 after simultaneous irradiation and high temperature treatment of a 10 nm thick CaF 2 layer in FIG. 1. Differences in the intensity of the peaks are due to the dependence of the mode symmetries of atomic vibrations in CaSi 2 on the angle of rotation of the incident and scattered light.

Анализ спектров КРС в отношении слоя, облученного электронами при температуре подложки 300°С, с толщиной исходного слоя 10 нм (спектр КРС 8 слоя, подвергнутого обработке при 300°С, см. Фиг. 2) показывает, что появляются пики в диапазоне 150 - 250 см-1, а также имеется смещение основных пиков в область меньших частот. Это свидетельствует о том, что с понижением температуры, ниже 400°С, формируется CaSi2 политипа 6R. В спектрах КРС при температуре подложки 150°С, в частности, в отношении спектра КРС 9 слоя, подвергнутого обработке при 150°С, с исходным слоем толщиной 10 нм, пиков, характерных для CaSi2, не наблюдается. Таким образом, при температуре 150°С CaSi2 не образуется.An analysis of the Raman spectra of the layer irradiated with electrons at a substrate temperature of 300°C, with an initial layer thickness of 10 nm (Raman spectrum of the 8th layer treated at 300°C, see Fig. 2) shows that peaks appear in the range of 150 - 250 cm -1 and there is also a shift of the main peaks to lower frequencies. This indicates that, as the temperature decreases below 400°С, CaSi 2 of the 6R polytype is formed. In the Raman spectra at a substrate temperature of 150°C, in particular, in relation to the Raman spectrum of layer 9 treated at 150°C, with an initial layer 10 nm thick, no peaks characteristic of CaSi 2 are observed. Thus, at a temperature of 150°C CaSi 2 is not formed.

В случае реализации получения 6R политипа, заведомо обуславливаемого толщиной исходного слоя дифторида кальция, в частности 40 нм, который подвергнут одновременному облучению электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработке в течение 4 мин, при температурах от 150 до 550°С, экспериментально получены следующие данные.In the case of obtaining the 6R polytype, which is obviously determined by the thickness of the initial layer of calcium difluoride, in particular 40 nm, which is subjected to simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment for 4 min, at temperatures from 150 to 550°C, the following data were experimentally obtained .

При температуре подложки 400 - 550°С происходит формирование CaSi2 6R политипа (см. Фиг. 3), о чем свидетельствуют спектр КРС 10 слоя, подвергнутого обработке при 550°С, и спектр КРС 11 слоя, подвергнутого обработке при 400°С. На указанных спектрах присутствует диапазон 150-250 см-1 (спектр КРС 10 слоя, подвергнутого обработке при 550°С, спектр КРС 11 слоя, подвергнутого обработке при 400°С, см. Фиг. 3), для температуры 550°С (спектр КРС 10 слоя, подвергнутого обработке при 550°С) наблюдается пик в области 203 см-1. Для температуры 300°С (спектр КРС 12 слоя, подвергнутого обработке при 300°С, см. Фиг. 3) пики, характерные для CaSi2 6R политипа в диапазоне 345 - 415 см-1, отсутствуют, но присутствует диапазон 150-250 см-1. Данный факт свидетельствует в пользу того, что температура 300°С, при которой происходят одновременные облучение и высокотемпературная обработка, является критической для формирования CaSi2 6R политипа. В спектрах КРС при температуре подложки 150°С, в частности, в отношении спектра КРС 13 слоя, подвергнутого обработке при 150°С (см. Фиг. 3), пиков, характерных для CaSi2, не наблюдается. Таким образом, при температуре 150°С CaSi2 не образуется.At a substrate temperature of 400 - 550°C, the CaSi 2 6R polytype is formed (see Fig. 3), as evidenced by the Raman spectrum of the 10th layer treated at 550°C, and the Raman spectrum of the 11th layer treated at 400°C. These spectra have a range of 150-250 cm -1 (Raman spectrum of layer 10 treated at 550°C, Raman spectrum of layer 11 treated at 400°C, see Fig. 3), for a temperature of 550°C (spectrum CRS 10 layer treated at 550°C) there is a peak in the region of 203 cm -1 . For a temperature of 300°C (Raman spectrum of 12 layer treated at 300°C, see Fig. 3) peaks characteristic of the CaSi 2 6R polytype in the range of 345 - 415 cm -1 are absent, but there is a range of 150-250 cm -1 . This fact testifies in favor of the fact that the temperature of 300°C, at which simultaneous irradiation and high-temperature treatment take place, is critical for the formation of the CaSi 2 6R polytype. In the Raman spectra at a substrate temperature of 150°C, in particular in relation to the Raman spectrum of the 13th layer treated at 150°C (see Fig. 3), peaks characteristic of CaSi 2 are not observed. Thus, at a temperature of 150°C CaSi 2 is not formed.

В случае осуществления способа в варианте его реализации, включающем одновременное осуществление трех действий - осаждения дифторида кальция, облучения частицами ионизирующего излучения и высокотемпературной обработки, приводящими к образованию дисилицида кальция, из спектров КРС (см. Фиг. 4 и 5) видно следующее.In the case of the implementation of the method in its embodiment, including the simultaneous implementation of three actions - the deposition of calcium difluoride, irradiation with particles of ionizing radiation and high-temperature treatment, leading to the formation of calcium disilicide, the Raman spectra (see Fig. 4 and 5) show the following.

Сопоставление спектров КРС (см. Фиг. 4), один из которых измерен в отношении слоя, полученного осаждением на подложку слоя CaF2 толщиной 10 нм с последующими одновременным облучением электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработкой при 550°С в течение 4 мин (спектр КРС 15 слоя, полученного высокотемпературной обработкой при одновременном облучении после осаждения исходного слоя CaF2 толщиной 10 нм), а второй - в отношении слоя, полученного в результате одновременного осаждения CaF2 в количестве, взятом в пересчете на формируемую толщину 10 нм исходного слоя, облучения электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработки при 550°С в течение 4 мин, (спектр КРС 16 слоя, полученного одновременным осаждением, высокотемпературной обработкой и облучением, при осаждении CaF2 в количестве, взятом в пересчете на толщину 10 нм исходного слоя), показывает, что как в одном случае, так и в другом случае, видны пики в областях 414 см-1, 385 см-1 и 345 см-1, характерные для пленок CaSi2 3R политипа и отсутствующие для спектра КРС 14 подложки.Comparison of the Raman spectra (see Fig. 4), one of which was measured in relation to the layer obtained by depositing a CaF 2 layer 10 nm thick on a substrate, followed by simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C for 4 min ( the Raman spectrum of the 15th layer obtained by high-temperature treatment with simultaneous irradiation after the deposition of the initial layer of CaF 2 with a thickness of 10 nm), and the second - in relation to the layer obtained as a result of the simultaneous deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of the formed thickness of 10 nm of the initial layer, irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C for 4 min, (Raman spectrum of layer 16 obtained by simultaneous deposition, high-temperature treatment and irradiation, with the deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of the thickness of 10 nm of the initial layer) , shows that both in one case and in the other case, peaks are visible in the regions of 414 cm -1 , 385 cm -1 and 345 cm -1 , characteristic for films of the CaSi 2 3R polytype and the substrates absent for the Raman spectrum 14.

Сопоставление спектров КРС (см. Фиг. 5), один из которых измерен в отношении слоя, полученного в результате одновременных осаждения CaF2 в количестве, взятом в пересчете на формируемую толщину 100 нм исходного слоя, облучения электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработки при 550°С в течение указанных одновременных процессов осаждения и облучения (спектр КРС 17 слоя, полученного одновременным осаждением, высокотемпературной обработкой и облучением, при осаждении CaF2 в количестве, взятом в пересчете на толщину 100 нм исходного слоя, 17), а второй - в отношении слоя, полученного осаждением на подложку слоя CaF2 толщиной 40 нм с последующими одновременными облучением электронами с энергией 20 кэВ и высокотемпературной обработкой при 550°С в течение 4 мин (спектр КРС 18 слоя, полученного высокотемпературной обработкой при одновременном облучении после осаждения исходного слоя CaF2 толщиной 40 нм), показывает, что на обоих спектрах имеются характерные для пленок CaSi2 пики в областях 414 см-1, 385 см-1 и 345 см-1. Также наблюдаются пики в диапазоне 150-250 см-1 с явно выраженным пиком в области 203 см-1, интенсивность которой выше для толщины 100 нм по сравнению с толщиной 40 нм. Таким образом, как в одном случае, так и в другом случае, указанные характерные особенности являются атрибутами для пленок CaSi2 6R политипа.Comparison of the Raman spectra (see Fig. 5), one of which was measured in relation to the layer obtained as a result of simultaneous deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of the formed thickness of 100 nm of the initial layer, irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C during the specified simultaneous processes of deposition and irradiation (Raman spectrum of the 17th layer obtained by simultaneous deposition, high-temperature processing and irradiation, with the deposition of CaF 2 in an amount taken in terms of the thickness of 100 nm of the original layer, 17), and the second - in ratio of the layer obtained by deposition of a CaF 2 layer 40 nm thick on the substrate, followed by simultaneous irradiation with electrons with an energy of 20 keV and high-temperature treatment at 550°C for 4 min (Raman spectrum of 18 layer obtained by high-temperature treatment with simultaneous irradiation after deposition of the initial CaF layer 2 with a thickness of 40 nm) shows that both spectra contain n iki in the areas of 414 cm -1 , 385 cm -1 and 345 cm -1 . Peaks are also observed in the range of 150-250 cm -1 with a pronounced peak in the region of 203 cm -1 , the intensity of which is higher for a thickness of 100 nm compared to a thickness of 40 nm. Thus, both in one case and in another case, these characteristic features are attributes for CaSi 2 6R polytype films.

В качестве сведений, подтверждающих возможность реализации способа, приводим нижеследующие примеры его осуществления.As information confirming the possibility of implementing the method, we present the following examples of its implementation.

Пример 1.Example 1

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и формируют слой CaF2 толщиной 4 нм.To obtain an epitaxial layer of calcium silicide, CaF 2 is first deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface and a CaF 2 layer 4 nm thick is formed.

Затем исходный слой CaF2 облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. Облучение и высокотемпературную обработку осуществляют одновременно. Облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2. Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000019
, а именно, при 350°С в течение 4 минут. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 3R политип.Then the original CaF 2 layer is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out. Irradiation and high temperature treatment are carried out simultaneously. Irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides for CaF 2 excitation, decomposition and formation of atomic Ca, namely, using electron beam irradiation with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 . High-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and time that ensures, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000019
, namely, at 350°C for 4 minutes. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 3R polytype is obtained.

Пример 2.Example 2

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и формируют слой CaF2 толщиной 5 нм.To obtain an epitaxial layer of calcium silicide, CaF 2 is first deposited on a substrate with a silicon layer on its working surface and a CaF 2 layer 5 nm thick is formed.

Затем исходный слой CaF2 облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. Облучение и высокотемпературную обработку осуществляют одновременно. Облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2. Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000022
а именно, при 360°С в течение 4 минут. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 3R политип.Then the original CaF 2 layer is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out. Irradiation and high temperature treatment are carried out simultaneously. Irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides for CaF 2 excitation, decomposition and formation of atomic Ca, namely, using electron beam irradiation with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 . High-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and time that ensures, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000022
namely, at 360°C for 4 minutes. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 3R polytype is obtained.

Пример 3.Example 3

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и формируют слой CaF2 толщиной 10 нм.To obtain an epitaxial layer of calcium silicide, CaF 2 is first deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface and a CaF 2 layer 10 nm thick is formed.

Затем исходный слой CaF2 облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. Облучение и высокотемпературную обработку осуществляют одновременно. Облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2. Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000023
а именно, при 550°С в течение 4 минут. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 3R политип.Then the original CaF 2 layer is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out. Irradiation and high temperature treatment are carried out simultaneously. Irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides for CaF 2 excitation, decomposition and formation of atomic Ca, namely, using electron beam irradiation with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 . High-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and time that ensures, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000023
namely, at 550°C for 4 minutes. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 3R polytype is obtained.

Пример 4.Example 4

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и формируют слой CaF2 толщиной 20 нм.To obtain an epitaxial layer of calcium silicide, CaF 2 is first deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface and a CaF 2 layer 20 nm thick is formed.

Затем исходный слой CaF2 облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. Облучение и высокотемпературную обработку осуществляют одновременно. Облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2. Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000024
а именно, при 550°С в течение 4 минут. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 6R политип.Then the original CaF 2 layer is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out. Irradiation and high temperature treatment are carried out simultaneously. Irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides for CaF 2 excitation, decomposition and formation of atomic Ca, namely, using electron beam irradiation with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 . High-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and time that ensures, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000024
namely, at 550°C for 4 minutes. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 6R polytype is obtained.

Пример 5.Example 5

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и формируют слой CaF2 толщиной 38 нм.To obtain an epitaxial layer of calcium silicide, CaF 2 is first deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface and a CaF 2 layer 38 nm thick is formed.

Затем исходный слой CaF2 облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. Облучение и высокотемпературную обработку осуществляют одновременно. Облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2. Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000025
а именно, при 500°С в течение 4 минут. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 6R политип.Then the original CaF 2 layer is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out. Irradiation and high temperature treatment are carried out simultaneously. Irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides for CaF 2 excitation, decomposition and formation of atomic Ca, namely, using electron beam irradiation with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 . High-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and time that ensures, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000025
namely, at 500° C. for 4 minutes. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 6R polytype is obtained.

Пример 6.Example 6

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и формируют слой CaF2 толщиной 40 нм.To obtain an epitaxial layer of calcium silicide, CaF 2 is first deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface and a CaF 2 layer 40 nm thick is formed.

Затем исходный слой CaF2 облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. Облучение и высокотемпературную обработку осуществляют одновременно. Облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2. Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000026
а именно, при 400°С в течение 4 минут. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 6R политип.Then the original CaF 2 layer is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out. Irradiation and high temperature treatment are carried out simultaneously. Irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides for CaF 2 excitation, decomposition and formation of atomic Ca, namely, using electron beam irradiation with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 . High-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and time that ensures, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000026
namely, at 400° C. for 4 minutes. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 6R polytype is obtained.

Пример 7.Example 7

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. При этом осуществляют одновременно осаждение CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки. Осаждают дифторид кальция молекулярно-лучевой эпитаксией со скоростью 0,3

Figure 00000027
To obtain an epitaxial layer of calcium silicide on a substrate with a layer of silicon on its working surface, CaF 2 is deposited, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. At the same time, CaF 2 is deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. Precipitate calcium difluoride by molecular beam epitaxy at a rate of 0.3
Figure 00000027

Осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 4 нм в течение времени, обеспечивающим в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция.The deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer of 4 nm for a time providing for the irradiated areas of deposition of CaF 2 with the indicated rate of obtaining a layer of calcium silicide.

Облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.The irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , namely, using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 .

Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000028
а именно, при 350°С. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 3R политип.The high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition at a specified rate, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000028
namely, at 350°C. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 3R polytype is obtained.

Пример 8.Example 8

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. При этом осуществляют одновременно осаждение CaF2 на слой кремния подложки, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки. Осаждают дифторид кальция молекулярно-лучевой эпитаксией со скоростью 0,3

Figure 00000029
To obtain an epitaxial layer of calcium silicide on a substrate with a layer of silicon on its working surface, CaF 2 is deposited, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. When this is carried out simultaneously the deposition of CaF 2 on the silicon layer of the substrate, irradiation with particles of ionizing radiation, high-temperature processing. Precipitate calcium difluoride by molecular beam epitaxy at a rate of 0.3
Figure 00000029

Осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 5 нм в течение времени, обеспечивающим в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция.The deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer of 5 nm over a period of time providing for the irradiated areas of deposition of CaF 2 with the indicated rate of obtaining a layer of calcium silicide.

Облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.The irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , namely, using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 .

Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000030
а именно, при 350°С. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 3R политип.The high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition at a specified rate, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000030
namely, at 350°C. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 3R polytype is obtained.

Пример 9.Example 9

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. При этом осуществляют одновременно осаждение CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки. Осаждают дифторид кальция молекулярно-лучевой эпитаксией со скоростью 0,3

Figure 00000031
To obtain an epitaxial layer of calcium silicide on a substrate with a layer of silicon on its working surface, CaF 2 is deposited, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. At the same time, CaF 2 is deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. Precipitate calcium difluoride by molecular beam epitaxy at a rate of 0.3
Figure 00000031

Осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 10 нм в течение времени, обеспечивающим в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция.The deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer of 10 nm for a time providing for the irradiated areas of deposition of CaF 2 with the indicated rate of obtaining a layer of calcium silicide.

Облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.The irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , namely, using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 .

Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000032
а именно, при 550°С. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 3R политип.The high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition at a specified rate, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000032
namely, at 550°C. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 3R polytype is obtained.

Пример 10.Example 10

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. При этом осуществляют одновременно осаждение CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки. Осаждают дифторид кальция молекулярно-лучевой эпитаксией со скоростью 0,3

Figure 00000031
To obtain an epitaxial layer of calcium silicide on a substrate with a layer of silicon on its working surface, CaF 2 is deposited, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. At the same time, CaF 2 is deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. Precipitate calcium difluoride by molecular beam epitaxy at a rate of 0.3
Figure 00000031

Осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 20 нм в течение времени, обеспечивающим в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция.The deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer of 20 nm over a period of time providing for the irradiated areas of deposition of CaF 2 with the indicated rate of obtaining a layer of calcium silicide.

Облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.The irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , namely, using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 .

Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000033
а именно, при 550°С. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 6R политип.The high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition at a specified rate, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000033
namely, at 550°C. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 6R polytype is obtained.

Пример 11.Example 11.

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. При этом осуществляют одновременно осаждение CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки. Осаждают дифторид кальция молекулярно-лучевой эпитаксией со скоростью 0,3

Figure 00000034
To obtain an epitaxial layer of calcium silicide on a substrate with a layer of silicon on its working surface, CaF 2 is deposited, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. At the same time, CaF 2 is deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. Precipitate calcium difluoride by molecular beam epitaxy at a rate of 0.3
Figure 00000034

Осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 40 нм в течение времени, обеспечивающим в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция.The deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer of 40 nm for a time providing for the irradiated areas of deposition of CaF 2 with the indicated rate of obtaining a layer of calcium silicide.

Облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.The irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , namely, using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 .

Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000035
а именно, при 400°С. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 6R политип.The high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition at a specified rate, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000035
namely, at 400°C. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 6R polytype is obtained.

Пример 12.Example 12.

Для получения эпитаксиального слоя силицида кальция на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку. При этом осуществляют одновременно осаждение CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки. Осаждают дифторид кальция молекулярно-лучевой эпитаксией со скоростью 0,3

Figure 00000036
To obtain an epitaxial layer of calcium silicide on a substrate with a layer of silicon on its working surface, CaF 2 is deposited, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. At the same time, CaF 2 is deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface, irradiated with particles of ionizing radiation, and high-temperature processing is carried out. Precipitate calcium difluoride by molecular beam epitaxy at a rate of 0.3
Figure 00000036

Осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 100 нм в течение времени, обеспечивающим в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция.The deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer of 100 nm for a time providing for the irradiated areas of deposition of CaF 2 with the indicated rate of obtaining a layer of calcium silicide.

Облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а именно, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.The irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , namely, using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 .

Высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающими в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 с указанной скоростью получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы

Figure 00000037
а именно, при 450°С. В результате получают строго заданный, единый, политип формируемой пленки CaSi2 - 6R политип.The high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition at a specified rate, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000037
namely, at 450°C. As a result, a strictly specified, single, polytype of the formed CaSi 2 - 6R polytype is obtained.

Claims (8)

1. Способ получения эпитаксиального слоя силицида кальция, заключающийся в том, что сначала осаждают CaF2 на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности и на слое кремния формируют слой CaF2, затем последний облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку, отличающийся тем, что формируют слой CaF2 от 4 до 10 нм или от 20 до 40 нм, включая указанные значения интервалов, после формирования слоя CaF2 проводят одновременно облучение и высокотемпературную обработку, облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, а высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающих в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы
Figure 00000038
.
1. A method for producing an epitaxial layer of calcium silicide, which consists in the fact that CaF 2 is first deposited on a substrate with a layer of silicon on its working surface and a layer of CaF 2 is formed on the silicon layer, then the latter is irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out, characterized in that that form a layer of CaF 2 from 4 to 10 nm or from 20 to 40 nm, including the indicated values of the intervals, after the formation of the CaF 2 layer, irradiation and high-temperature treatment are carried out simultaneously, irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides for CaF 2 excitation, decomposition and the formation of atomic Ca, and high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time providing, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000038
.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.2. The method according to claim 1, characterized in that it is irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA/cm 2 . 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающих в отношении облучаемых участков слоя CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы
Figure 00000038
, - от 350 до 550°С, включая значения указанного интервала, в течение 4 минут.
3. The method according to claim 1, characterized in that the high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time providing, in relation to the irradiated sections of the CaF 2 layer, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000038
, - from 350 to 550°C, including the values of the specified interval, for 4 minutes.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формируют слой CaF2 посредством молекулярно-лучевой эпитаксии.4. The method according to p. 1, characterized in that the CaF 2 layer is formed by molecular beam epitaxy. 5. Способ получения эпитаксиального слоя силицида кальция, заключающийся в том, что на подложку со слоем кремния на ее рабочей поверхности осаждают CaF2 на слой кремния, облучают частицами ионизирующего излучения, проводят высокотемпературную обработку, отличающийся тем, что осуществляют одновременно осаждение CaF2 на слой кремния, облучение частицами ионизирующего излучения, проведение высокотемпературной обработки, облучение проводят частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающих в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы
Figure 00000038
, при этом осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 от 4 до 10 нм или от 20 до 100 нм в течение времени, обеспечивающего в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция, включая указанные значения интервалов.
5. A method for producing an epitaxial layer of calcium silicide, which consists in the fact that CaF 2 is deposited on a silicon layer on a substrate with a layer of silicon on its working surface, irradiated with particles of ionizing radiation, high-temperature processing is carried out, characterized in that CaF 2 is deposited on the layer simultaneously silicon, irradiation with particles of ionizing radiation, carrying out high-temperature processing, irradiation is carried out with particles of ionizing radiation with an energy that provides, in relation to CaF 2 , excitation, decomposition and formation of atomic Ca, high-temperature processing is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time providing, in relation to irradiated areas of CaF 2 deposition Obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000038
, while the deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer from 4 to 10 nm or from 20 to 100 nm for a time providing, in relation to the irradiated sites of CaF 2 deposition, obtaining a layer of calcium silicide , including the specified interval values.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что облучают частицами ионизирующего излучения с энергией, обеспечивающей в отношении CaF2 возбуждение, разложение и формирование атомарного Са, используя облучение электронным пучком с энергией 20 кэВ при плотности тока 50 мкА/см2.6. The method according to claim 5, characterized in that it is irradiated with particles of ionizing radiation with an energy that provides excitation, decomposition and formation of atomic Ca in relation to CaF 2 , using irradiation with an electron beam with an energy of 20 keV at a current density of 50 μA / cm 2 . 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что высокотемпературную обработку реализуют посредством поддержания нагретого состояния подложки до температуры и в течение времени, обеспечивающих в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция CaSi2 характерной пространственной группы
Figure 00000038
, - от 350 до 550°С, включая значения указанного интервала, в течение времени осаждения CaF2, осаждение CaF2 осуществляют в отношении количества дифторида кальция, которое эквивалентно в пересчете на формируемую толщину слоя CaF2 от 4 до 10 нм или от 20 до 100 нм, включая указанные значения интервалов, в течение времени, обеспечивающего в отношении облучаемых участков осаждения CaF2 получение слоя силицида кальция, которое задают, выбирая скорость осаждения 0,3
Figure 00000039
.
7. The method according to claim 5, characterized in that the high-temperature treatment is implemented by maintaining the heated state of the substrate to a temperature and for a time that provides, in relation to the irradiated areas of CaF 2 deposition, obtaining a layer of calcium silicide CaSi 2 of a characteristic space group
Figure 00000038
, - from 350 to 550°C, including the values of the specified interval, during the deposition of CaF 2 , the deposition of CaF 2 is carried out in relation to the amount of calcium difluoride, which is equivalent in terms of the formed thickness of the CaF 2 layer from 4 to 10 nm or from 20 to 100 nm, including the indicated values of the intervals, for a time providing, in relation to the irradiated CaF 2 deposition sites, a layer of calcium silicide is obtained, which is set by choosing a deposition rate of 0.3
Figure 00000039
.
8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что осаждение CaF2 осуществляют посредством молекулярно-лучевой эпитаксии.8. The method according to p. 5, characterized in that the deposition of CaF 2 is carried out by molecular beam epitaxy.
RU2021117811A 2021-06-16 2021-06-16 Method for obtaining epitaxial calcium silicide film (variants) RU2769430C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117811A RU2769430C1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Method for obtaining epitaxial calcium silicide film (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117811A RU2769430C1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Method for obtaining epitaxial calcium silicide film (variants)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769430C1 true RU2769430C1 (en) 2022-03-31

Family

ID=81075762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021117811A RU2769430C1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Method for obtaining epitaxial calcium silicide film (variants)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2769430C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61234027A (en) * 1985-04-10 1986-10-18 Agency Of Ind Science & Technol Manufacture of semiconductor device
US5248633A (en) * 1991-09-30 1993-09-28 International Business Machines Corporation Methods for forming epitaxial self-aligned calcium silicide contacts and structures
RU2663041C1 (en) * 2018-03-14 2018-08-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of producing an epitaxial film of a multilayer silicen intercalated by europium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61234027A (en) * 1985-04-10 1986-10-18 Agency Of Ind Science & Technol Manufacture of semiconductor device
US5248633A (en) * 1991-09-30 1993-09-28 International Business Machines Corporation Methods for forming epitaxial self-aligned calcium silicide contacts and structures
RU2663041C1 (en) * 2018-03-14 2018-08-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of producing an epitaxial film of a multilayer silicen intercalated by europium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. Schopke et al. Epitaxial growth of CaSi2 on Si(111), Surf. Interface Anal., 2002, 4, p. 464-467. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Min et al. Defect‐related versus excitonic visible light emission from ion beam synthesized Si nanocrystals in SiO2
TW394970B (en) The formation of semiconductor substrate surface insulation film and its related processes
Lorenz et al. Radiation damage formation and annealing in GaN and ZnO
Martinez et al. Metallurgical and electrical properties of chromium silicon interfaces
Papageorgopoulos et al. Adsorption of elemental S on Si (100) 2× 1: Surface restoration
TW471006B (en) N-type semiconductor diamond and its fabrication method
RU2769430C1 (en) Method for obtaining epitaxial calcium silicide film (variants)
Milosavljević et al. Growth of β-FeSi 2 films via noble-gas ion-beam mixing of Fe/Si bilayers
Mezdrogina et al. Photoluminescence spectra of intracenter 4 f transitions of rare-earth metal dopants in crystalline ZnO films
JP3312150B2 (en) Method of doping impurities into silicon carbide
Rysbaev et al. Effect of thermal and laser annealing on the atom distribution profiles in Si (111) implanted with P+ and B+ ions
Majni et al. The solid phase epitaxial growth of germanium through palladium germanide layers
Abe et al. Growth Mechanism during Silicon Epitaxy by Photochemical Vapor Deposition at Low Temperatures
Freundlich et al. Lunar regolith thin films: Vacuum evaporation and properties
JP2679011B2 (en) Method of introducing impurity atoms
Adambaev et al. Formation of manganese silicide films on silicon
JP3131773B2 (en) Preparation method of SiC thin film
Fathy et al. TEM study of ion beam mixed nickel silicides formed on SiC at different implant temperatures
Sobolev et al. MBE-grown Si: Er light-emitting structures: Effect of epitaxial growth conditions on impurity concentration and photoluminescence
Mudryi et al. A luminescence study of defects and internal strains in ion-implanted silicon on sapphire films
Godisov et al. Isotope-pure silicon layers grown by MBE
JP3425601B2 (en) Substance synthesis method and substance synthesis apparatus
Shishonok et al. Electron-vibrational structure in the 2.8–3.6 eV range of the photoluminescence spectrum of borozon
Ibragimov et al. Study of the effect of electron irradiation on a GaSe-SiO 2 structure by spectroscopic methods
Tyschenko et al. Study of photoluminescence of SiO x N y films implanted with Ge+ ions and annealed under the conditions of hydrostatic pressure