Фрактальный анализ поверхности слоев кремния, выращенных методом молекулярно-лучевого осаждения
Диссертация
Развивающееся в последнее время направление нанотехнологии по разработке микрои нано-электромеханических систем (МЭМС, НЕНС) требует новых параметров для характеристики геометрии и свойств поверхности. В нанометровом масштабе отношение площади поверхности к объему детали много больше, чем у обычных объектов. Поэтому роль поверхностных явлений становится значительной, повышая роль силы трения над… Читать ещё >
Список литературы
- Павлов Д.А., Хохлов А. Ф., Шиляев П. А., Шенгуров Д. В., Шенгуров В. Г. Фрактальность поверхности пленок аморфного, нано-, микро- и поликристаллического кремния // «Зондовая микроскопия — 2000»: Тез. докл. конф. — Н. Новгород: 2000. — С. 35−39.
- Павлов Д.А., Хохлов А. Ф., Шиляев П. А., Шенгуров Д. В., Шенгуров В. Г. Фрактальность поверхности плёнок аморфного, нано-, микро- и поликристаллического кремния //Поверхность.-2001.-№ 7.-С. 107−112.
- Barabasi A.-L., Stanley Н.Е. Fractal concepts in surface growth.-Cambridge University Press, 1995.- 366 p.
- Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии.-Москва: Техносфера, 2004. 328 с.
- Springer Handbook of Nanotechnology by ed. Bharat Bhushan. Springer, 2004. — 1222 p.
- Chesters S., Wong H.G., Kasper G. A fractal-based method for describing surface roughness and texture // Proc. of Institute of Environmental Sciences., 1990-p. 316.
- Provder Т., Kunz B. Application of profilometry and fractal analysis to the characterization of coating surface roughness //Progress in Organic Coatings.-1996.-V.27.-N. 1−4.-P.219−226.
- Mandelbrot B.B. The fractal geometry of nature. N.Y.: Freeman, 1983.- 480 p.
- Федер E. Фракталы. M.: Мир, 1991. — 256 с.
- Биннинг Г., Рорер. Г. Сканирующая туннельная микроскопия — от рождения к юности. Нобелевские лекции по физике // УФН.- 1986. т. 154 (1988).-вып.2.-с. 261.
- Бахтизин Р.З. Сканирующая туннельная микроскопия новый метод изучения поверхности твердых тел // Соросовский образовательный журнал, 2000.-т.6.-№ 11.-С. 1−7.
- Эдельман B.C. Сканирующая туннельная микроскопия (обзор) // ПТЭ.-1989.-№ 5.- с. 25.
- DiNardo N.J. Nanoscale Characterization of Surfaces and Interfaces. Wiley, 1994. — 173 p.
- Gomez- Rodriguez J. M, Baro A.M., Salvarezza R.C. Fractal characterization of gold deposits by scanning tunneling microscopy// Vac.Sci. Technol. В.- 1991.- V. 9.- N.2.- P. 495.
- Tong W. M., Williams R. S. Kinetics of Surface Growth: Phenomenology, Scaling, and Mechanisms of Smoothening and Roughening / Annu. Rev. Phys. Chem.- 1994.- V. 45.- P. 401−438.
- Collins G. W., Letts S.A., Fearon E.M., McEachern R. L., Bernat T. P. Surface Roughness Scaling of Plasma Polymer Films / Phys. Rev Lett.- 1994.- V. 73.- № 5.-P 708−711.
- Krim J., Palasantzas G. Experimental observations of self-affine scaling and kinetic roughening at sub-micron lengthscales / Int. J. Modern Physics В.- 1995.-V. 9.- № 6.- P. 599−632.
- Iwasaki H., Iwamoto A., Yoshinohu Т./ Mem. Inst. Sci. Res., Osaka Univ., 1994.-V. 51.-P. 35−43.
- Арутюнов П.А., Толстихина A.JI., Демидов B.H. Система параметров для анализа шероховатости и микрорельефа поверхности материалов в сканирующей зондовой микроскопии //Заводская лаборатория Диагностика материалов.-1999-.Т.65 .-№ 9.-с.27−37.
- Mandelbrot В.В., Passoja D.E., Paullay A.J. Fractal character of fracture surfaces of metals // Nature. 1984.- V. 308. — P. 721 — 722.
- Pfeifer P., Avnir D., Farin D. Scaling behavior of surface irregularity in the molecular domain: From adsorption studies to fractal catalyst // J.Stat. Phys.-1984.-V. 36.-P. 399−716.
- Павлов Д.А., Хохлов А. Ф., Шиляев П. А. Динамика изменения фрактальной размерности ростовой поверхности //XIX Научн. чтения им. ак. Н. В. Белова: Тез. докл.-Н.Новгород: Изд-во ИНГУ, 2000.-С. 115−116.
- Павлов Д.А., Хохлов А. Ф., Шиляев П. А. Динамика изменения фрактальной размерности ростовой поверхности //Вестник ННГУ.- 2001.-N.4(1).-C.114−123.
- Palasantzas G. et al. Electrical conductivity and thin-film growth dynamics // Phys. Rev. B. -2000.-V.61 .-N. 16.-P. 1109−1117.
- Zhao Y.-P., Wang G.-C., Lu T.-M., Palasantzas G., Hosson J. Th. M. De Surface-roughness effect on capacitance and leakage current of an insulating film// Phys. Rev. B. -1999.-V.60.-N.12.-P.9157−9164.
- Hilders O.A., Pilo D. On the development of a relation between fractal dimension and impact toughness //Materials characterization.- 1997.-V.38.-N.3.-P.121−127.
- SPMLab -Release 4.0. Software Reference Manual. & User’s Manual Supplement SPMLab V.5.0. TopoMetrix Corporation (ThermoMicroscopes -1171 Borregas Ave, Sunnyvale, CA 94 089 USA), 1996−1999.
- Avnir D., Pfeifer P. Fractal dimension in chemistry. An intensive characteristic of surface irregularity // Nouv. J. Chim. -1983. -V. 7. P. 71−122.
- Sutherland D.N. Comment on Void’s simulation of floe formation // J. Colloid Interface Sci. 1966. -V.22. P. 300−302.
- Void M.J. A numerical approach to the problem of sediment volume // J.Coll.Sci. -1959.-V. 14.-P. 168−174.
- Wilby M.R., Vvedensky D.D., Zngwill A. Scaling in solid-on-solid model of epitaxial growth // Phys. Rev. В. 1992. — V.46. — P. 12 896−12 898.
- Family F. Scaling of rough surfaces: effects of surface diffusion //J.Phys. 1986. — V.19. — P. 441−446.
- Weeks J.D., Gilmer G.H., Jackson K. Analytical theory of crystal growth // J. Chem. Phys. 1976. — 65. — 712−720.
- Almqvist N. Fractal Analysis of scanning probe microscopy images // Surface Science.- 1996. V. 355. — N. 1−3. — P. 221−228.
- Voss R.F. Random fractal forgeries //Fundamental Algorithms in Computer Graphics (ed. R.A. Earnshaw). 1985. -Springer-Verlag, Berlin. — P. 805−835.
- Палатник JI.C., Папиров Н. И. Эпитаксиальные пленки. М.: «Наука», 1971. -480 с.
- Wolf D.E., Villain J. Growth with surface diffusion // Europhys. Lett.- 1990.-N.13-.P. 389−394.
- Das Sarma S., Tamborenea P. A new universality class for kinetic growth: One-dimensional molecular-beam epitaxy// Phys. Rev. Lett.- 1991.-V. 66.- P.325−238.
- Herman M., Sitter H. Molecular Beam Epitaxy: Fundamentals and current status, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1989. 382 p.
- Мандельброт Б.Б. Самоафинные фрактальные множества //Фракталы в физике /Под ред. Л. Пьетронеро, Э.Тозатти.-М.:Мир, 1988.-С.9.
- Зи. С. Технология СБИС//Мир.-1986.-Т. 1.-110 с.
- Мильвидский М.Г., Освенский В. Б. Структурные дефекты в эпитаксиальных слоях полупроводников // М.: Металлургия.-1985.-С. 159.
- Cullen G.W. The preparation and properties of chemically vaposited silicon on sapphire and spinel // J. Cryst. Growth. 1971. — v. 9. — p. 107.
- Cullen G.W., Corboy J.F., Smith R.T. The effect of rapid early growth on the physical and electrical properties of heteroepitaxial silicon // J. Cryst. Growth. -1975.-v.31.-p.274.
- Шенгуров В.Г., Светлов С. П., Толомасов В. А., Чалков В. Ю. Нагреватель подложек в сверхвысоком вакууме //Приборы и техника эксперимента, 2004.- № 5.- с. 158−160.
- Maximov G.A., Pavlov D.A., Svetlov S.P., Khokhlov A. F, Chalkov V.Yu., Shengurov V.G., Shilyaev P.A. SPM study of epitaxial layer of silicon on sapphire
- In Proc. of Internat. Workshop «Scanning Probe Microscopy 2003» Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences, N. Novgorod, March 2−5,2003.- P. 107.
- Папков B.C., Суровиков М. В., Маркова Т. И. Начальная стадия роста и морфология поверхности кремния при гетероэпитаксии кремния на сапфире // Изв. АН СССР. Сер. Нерганические материалы. 1971. т. VII. — № 9. -с.1481.
- Павлов Д.А. Структурная модификация плёнок кремния в процессе роста и легирования: Дис. д.ф.-м.н.: 01.04.07 / Д. А. Павлов.-Н.Новгород, 2001. 344.
- Шиляев П.А. Связь фрактальной размерности и свойств поверхности поликристаллического кремния//Сборник трудов конференции ВНКСФ-8, 27 марта 5 апреля, 2002, Екатеринбург. — С.232−234.
- A Practical Guide to Scanning Probe Microscopy. ThermoMicroscopes, 1999.
- Colchero J., Bielefeldt H., Ruf A., Hipp M., Marti O., Mlynek J., Scanning Force and Friction Microscopy//Phys. Stat. Sol. (a).-1992.- N.131.-P.73−75.
- TopoMetrix Technical Briefs Lateral Force (LFM) Data Acquisition -Accurex/Explorer. © 1996, TopoMetrix.
- Hartmann U. An Introduction to Atomic Force Microscopy and Related Methods. TopoMetrix, 1997.
- Neumeister J. M., Ducker W. A. Lateral, normal, and longitudinal spring constants of atomic-force microscopy cantilevers // Rev. Sci. Instrum. -1994.-V.65.-P. 2527−2531.
- Zworner O., Holscher H., Schwarz U. D., Wiesendanger R. The velocity dependence of frictional forces in point-contact friction // Appl. Phys. A.-1998.-V. 66.-P. 263−267.
- Bouhacina Т., Ainre J. P., Gauthier S., Michel D., Heroguez V. Tribological behavior of a polymer grafted on silanized silica probed with a nanotip // Phys. Rev. B.-1997.-V.56.-P. 7694−7703.
- Greenwood J. A., Williamson J. B. P. Contact of nominally flat surfaces // Proc. R. Soc. Lond. A.-1966.- V.295-p.300.
- Persson B. N. J. Elastoplastic contact between randomly rough surfaces // Phys. Rev. Lett.-2001.-V.87.-p.l 16 101.
- Polaczyk С., Schneider Т., Schofer J., Santner E. Microtribological behavior of Au (OOl) studied by AFM/FFM // Surf. Sci.-1998.-V. 402.-P.454−458.
- Carpick R. W., Ogletree D. F., Salmeron M. Lateral stiffness: A new nanomechanical measurement for the determination of shear strengths with friction force microscopy//Appl. Phys. Lett. -1997. -V.70.-P. 1548−1550.
- AFM Imaging Modes. TopoMetrixCorporation, 1993.
- Тихов С.В., Павлов Д. А., Шиляев П. А., Шоболов Е. Л., Оськин А. А. Увеличение чувствительности к водороду кремниевого диода Шоттки путем модификации микрорельефа полупроводника //Письма в ЖТФ.-2002. —т.28,-вып.9.-С.1−5.
- Евдокимов Е.А. и др. Микроэлектронные датчики химического состава газов //Зарубежная электронная техника. 1988.- N.2(231).- с.3−39.
- Родерик Э.Х. Контакты металл полупроводник. М.: Радио и связью.- 1982.
- Гаман В.И. и др.// Известия ВУЗов. Физика. 1988.- N.l.-c. 69−83
- Saens J. J., Garcia N., Grutter P., Meyer E., Heinzelmann H., Wiezendanger R., Rosenthaler L., Hidber H. R., Guntherodt H. J. Observation of magnetic forces by the atomic force microscope // J. Appl. Phys., -1987. v. 63. — P. 4293−4295.
- Durug U., Pohl D. W., Rohrer F. Near field optical scanning microscopy // J. Appl. Phys. -1986. v. 59. — P. 3318−3327
- Hu J., Xiao X.-D., Ogletree D. F., Salmeron M. Imaging the condensation and evaporation of molecularly thin film of water with nanometer resolution// Science. -1995. v. 268. — P.267−269.
- Binning G., Quate C. F., Gerber C. Atomic force microscopy // Phys. Rev. Lett. -1986. v. 56. — N.9. — P. 930−933.