В. В. Привезенцев, А. П. Сергеев, А. А. Фирсов, В. С. Куликаускас, Е. Е. Якимов, Е. П. Кириленко, А. В. Горячев, “Исследование пленок оксида кремния, имплантированных цинком”, Физика твердого тела, 2023, том 65, выпуск 4,страницы 701

Физика поверхности, тонкие пленки

Исследование пленок оксида кремния, имплантированных цинком

В. В. Привезенцев^a, А. П. Сергеев^a, А. А. Фирсов^b, В. С. Куликаускас^b, Е. Е. Якимов^c, Е. П. Кириленко^d, А. В. Горячев^d

^a ФНЦ НИИ системных исследований РАН, Москва, Россия
^b Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына, Москва, Россия
^c Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН, Черноголовка, Россия
^d Институт нанотехнологии микроэлектроники РАН, Москва, Россия

Аннотация: Представлены результаты исследования состава, структуры и свойств пленки аморфного SiO$_x$, полученной методом электронно-лучевого испарения и имплантированной ионами Zn с энергией 40 keV и дозой 3 $\cdot$ 10$^{16}$ cm$^{-2}$. Пленка отжигалась на воздухе при температурах от 400 до 800$^\circ$С с шагом 100$^\circ$С в течение 40 min на каждом этапе. Обнаружено, что после имплантации на поверхности и в приповерхностном слое оксида кремния образуются металлические нанокластеры Zn размером около 10 nm. В процессе отжигов имплантированный слой просветляется, так как металлический Zn постепенно окисляется до прозрачных фаз его оксида ZnO и силицида Zn$_2$SiO$_4$. После отжига при 700$^\circ$С на поверхности и в приповерхностном слое пленки SiO$_2$ выявлены нанокластеры ZnO и кратеры на поверхности.

Ключевые слова: пленка оксида кремния, электронно-лучевое испарение, имплантация Zn, термическое оксидирование, нанокластеры, ZnO.

Поступила в редакцию: 12.02.2023
Исправленный вариант: 01.03.2023
Принята в печать: 01.03.2023

DOI: 10.21883/FTT.2023.04.55311.17