Количественный анализ в спектроскопии потерь энергии отраженных электронов в кремнии и железо-кремниевых структурах
Диссертация
В связи с высокой поверхностной чувствительностью методов электронной спектроскопии для точной количественной интерпретации электронных спектров необходимо детальное понимание эффекта поверхностных возбуждений, возникающего при прохождении электроном поверхности твердого тела. Поэтому для надежного количественного анализа материалов этими методами необходимо знание средней длины свободного… Читать ещё >
Список литературы
- Оура, К. Введение в физику поверхности / К. Оура, В. Г. Лифшиц,
- A.А. Саранин, А. В. Зотов, М. Катаяма- отв. ред. В.И. Сергиенко- Ин-т автоматики и процессов упр. ДВО РАН. М.: Наука, 2006. — 490с.
- Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Под ред. Д. Бриггса, М. Сиха. -М: Мир, 1987. 600 с.
- Лифшиц, В.Г. Поверхность твердого тела и поверхностные фазы /
- B.Г. Лифшиц // Соросовский образовательный журнал. 1995. № 1. — С. 99 107.
- Вудраф, Д. Современные методы исследования поверхности / Д. Вудраф, Т. Делчар. М: Мир, 1989. — 564 с.
- Фельдман, Л. Основы анализа поверхности и тонких пленок / Л. Фелдман, Д. Майер. М: Мир, 1989. — 344 с.
- Еловиков, С.С. Оже-электронная спектроскопия / С. С. Еловиков // Соросовский образовательный журнал. 2001. — Т. 7, №. 2. — С. 82−88.
- Еловиков, С.С. Электронная спектроскопия поверхности и тонких пленок: учеб. пособие / С. С. Еловиков. — М.: МГУ, 1992. 94 с.
- Tanuma, S. Estimation of surface excitation correction factor for 2 005 000 eV in Ni from absolute elastic scattering electron spectroscopy / S. Tanuma, S. Ichimura, K. Goto // Surf. Interf. Anal. 2000. — Vol. 30. — P. 212−216.
- Chen, Y.F. Influence of surface excitation on electrons elastically backscattered from copper and silver surfaces / Y.F. Chen, P. Su, C.M. Kwei,
- C.J. Tung //Phys. Rev. B. 1994. — Vol. 50, № 23. — P. 17 547−17 555.
- Zemek, J. Surface excitations in electron backscattering from silicon surfaces / J. Zemek, P. Jiricek, B. Lesiak, A. Jablonski // Surf. Sci. 2004. -Vol. 562.-P. 92−100.
- Gergely, R. Surface excitation correction of the inelastic mean free path in selected conducting polymers / R. Gergely, M. Menyhard, G.T. Orosz, B. Lesiak,
- A. Kosinski, A. Jablonski, R. Nowakowski, J. Toth, D. Varga // Appl. Surf. Sci. — 2006. Vol. 252. — P. 4982−4989.
- Yubero, F. Model for quantitative analysis of reflection-electron-energy-loss spectra / F. Yubero, S. Tougaard // Phys. Rev. B. 1992. — Vol. 46, № 4. -P. 2486−2497.
- Tougaard, S. Inelastic-electron-scattering cross sections for Si, Cu, Ag, Au, Ti, Fe, and Pd / S. Tougaard, J. Kraaer // Phys. Rev. B. 1991. — Vol. 43, № 2. -P. 1651 — 1661.
- Гомоюнова, M.B. Фотоэлектронная спектроскопия остовных уровней атомов поверхности кремния: Обзор / М. В. Гомоюнова, И. И. Пронин // ЖТФ. 2004. — Т. 74, В. 10. — С. 1−34.
- Luth, Н. Surfaces and Interfaces of Solids / H Luth. Second Edition. -Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1993. — 487 p.
- Gerlach, R.L. Applications of ionization spectroscopy / Gerlach, R.L. // Proc. Of an Intern. Conf. on electron spectroscopy / Ed. by D.A. Shirlley. -Amsterdam- L.: North-Holland, 1972. P. 885−894.
- Stietz, F. High-resolution study of dipole-active vibrations at the Ag (110)(nxl)0 surface / F. Stietz, A. Pantforder, J.A. Schaefer, et al. // Surf. Sci. -1994.-Vol. 318. P. L1201-L1205.
- Лифшиц, В.Г. Спектры ХПЭЭ поверхностных фаз на кремнии /
- B.Г. Лифшиц, Ю. В. Луняков. Владивосток: Дальнаука, 2004. — 315 с.
- Bohm, D. A collective description of electron interactions. I. Megnetic interactions. / D. Bohm, D. Pines // Phys. Rev. 1951. — Vol. 82, № 5. — P. 625 635.
- Пайнс, Д. Элементарные возбуждения в твердых телах / Д. Пайнс / Пер. с англ. М: Мир, 1965.-387 с.
- Гомоюнова, М.В. Электронная спектроскопия поверхности твердых тел / М. В. Гомоюнова // УФН. — 1982. Т. 136, № 1.-С. 105−148.
- Perriat, P. XPS and EELS investigations of chemical homogeneity in nanometer scaled Ti-ferrites obtained by soft chemistry / P. Perriat, E. Fries, N. Millot, B. Demenichini // Solid State Ionics. 1999. — Vol. 117. — P. 175−184.
- Madden, H.H. / Correction of distortions in spectral line profiles: Applications to electron spectroscopies / H.H. Madden, J.E. Houston // J. Appl. Phys. 1976. -V. 47, № 7. — P. 3071−3082.
- Davis, L.E. Handbook of Auger Electron Spectroscopy / L.E. Davis, N.C. MacDonald et al. 2nd edition. — Physical Electronics inc., Eden Prarie, Minn, 1976.
- Гомоюнова, М.Ф. Взаимодействие атомов железа с поверхностью Si(l00)2×1 / М. Ф. Гомоюнова, И. И. Пронин, Д. Е. Малыгин, М. С. Соловьев, Д. В. Вялых, С. Л. Молодцов // ЖТФ.- 2005. Т. 75, В. 9. — С. 106−110.
- Gomoyunova, М. V. Initial stages of iron silicide formation on the Si (l00)2×1 surface / M. V. Gomoyunova, D. E. Malygin, I. I. Pronin, A. S. Voronchikhin, D. V. Vyalikh, S. L. Molodsov // Surf. Sci. 2007. — Vol. 601. -P. 5069−5076.
- Ворончихин, A.C. Формирование интерфейсных фаз силицидов железа на поверхности окисленного кремния в режиме твердофазной эпитаксии / А. С. Ворончихин, М. В. Гомоюнова, Д. Е. Малыгин, И. И Пронин // ЖТФ. -2007. Т. 77, В. 12. — С. 55−60.
- Johanson, L.I. Surface-shifted core levels in Mo3Si (100) and (110) / L.I. Johanson, K.L. Hakansson, P.L. Wincott et al. // Phys. Rev. B. 1991. -Vol. 3, № 15. — P. 12 355−12 363.
- Худсон, Д. Статистика для физиков: лекции по теории вероятностей и математической статистике / Д. Худсон. 2-е изд. дополненное. — М.: Мир, 1970.-296 с.
- Den Daas, Н. Low energy Auger electron spectroscopy of iron oxide: oxidation of one monolayer of iron on Cu (100) / H. Den Daas,
- O.L.J. Gijzeman, J.W. Geus// Surf. Sci. 1993. — Vol. 290. — P. 26−34.
- Tougaard, S. Absolute Background Determination in XPS / S. Tougaard, B. Jorgensen // Surf, and Interf. Analysis. 1985. — Vol. 7, № 1. — P. 17−21.
- Chen, Y.F. Background removal in surface electron spectroscopy: Influence of surface excitations / Y.F. Chen, Y.T. Chen // Phys. Rev. B. 1996. — Vol. 53, № 8.-P. 4980−4988.
- Shirley, D.A. High resolution X-ray photoemission spectrum of the valence bands of gold / D.A. Shirley // Phys. Rev. B. 1972. — Vol. 5, № 12. — P. 47 094 714.
- Sickafus, E.N. A secondary emission analog for improved Auger spectroscopy with retarding potential analyzers / E.N. Sickafus // Rev. Sci. Instram. 1971. — Vol. 42, №. 7. — P. 933−941.
- Tougaard, S. Influence of elastic and inelastic scattering on energy spectra of electrons emitted from solids / S. Tougaard, P. Sigmund // Phys. Rev. B. 1982. -Vol. 25.-P. 4452−4466.
- Landau, L. On the energy loss of fast particles by ionization / L. Landau // J. Phys. (Moscow). 1944. — Vol. 8, № 4. — P. 201−205.
- Raether, H., Exitations of Plasmons and Interband Transitions by Electrons / H Raether // Springer Tracts in Modern Physics. New York: Springer, 1980. -Vol. 88. — 195 p.
- Tanuma, S. Material dependence of electron inelastic mean free paths at low energies / S. Tanuma, C. J. Powell, D. R. Penn // J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. -Vol. 8, №. 3. — P. 2213−2217.
- Tanuma, S. Calculation of electron inelastic mean free paths. II. / S. Tanuma, CJ. Powell, D.R. Penn // Surf. Interf. Anal. 1991. — Vol. 17, № 13. -P. 911−926.
- Tougaard, S. Quantitative analysis of the inelastic background in surface electron spectroscopy / S. Tougaard // Surf. Interf. Anal. 1988. — Vol. 11. -P. 453−472.
- Tougaard, S. Univesality classes of inelastic electron scattering crosssections / S. Tougaard // Surf. Interf. Anal. 1997. — Vol. 25. — P. 137−154.
- Seah, M.P. Background subtraction I. General behaviour of Tougaard-style backgrounds in AES and XPS / M.P. Seah // Surf. Sci. 1999. — Vol. 420. -P. 285−294.
- Seah, M.P. Background subtraction II. General behaviour of REELS and the Tougaard universal cross section in the removal of backgrounds in AES and XPS / M.P. Seah, I.S. Gilmore, S.J. Spencer//Surf. Sci. 2000.-Vol. 461.-P. 1−15.
- Seah, M.P. Background subtraction III. The application of REELS data to background removal in AES and XPS / M.P. Seah // Surf. Sci. 2001. — Vol. 471. -P. 185.
- Tougaard, S. Deconvolution of inelastic background signal from XPS spectra of homogeneous solids / S. Tougaard, S. Jorgensen // Surf. Sci. 1987. -Vol. 182.-P. L253-L256.
- Yubero, F. Validity of the method for quantitative XPS of surface nano-structures: application to Cu/Au/Cu / F. Yubero, C. Jansson, D.R. Batchelor, S. Tougaard// Surf. Sci. 1995. — Vol. 331−333. — P. 753−758
- Schleberger, M. Growth and in-depth distribution of thin metal films on silicon (111) studied by XPS: inelastic peak shape analysis / M. Schleberger, D. Fujita, S. Scharfschwerdt, S. Tougaard // Surf. Sci. 1995. — Vol. 331−333. — P. 942−947.
- Tougaard, S. Practical algorithm for background subtraction / S. Tougaard // Surf. Sci. 1989. — Vol. 216. — P. 343−360.
- Tougaard, S. Formalism for quantitative surface analysis by electron spectroscopy / S. Tougaard // J. Vac. Sci. Technol. 1990. — Vol. A8, №. 3 P. 2197−2203.
- Tougaard, S. Quantitative XPS: non-destructive analysis of surface nano-strutures / S. Tougaard // Appl. Surf. Sci. 1996. — Vol. 100/101. — P. 1−10.
- Tougaard, S. Accuracy of the non-destructive surface nanostructure quantification technique based on analysis of the XPS or AES peak shape / S. Tougaard // Surf. Interf. Analysis. 1998. -Vol. 26. — P. 249−269.
- Hansen, H.S. Separation of spectral components and depth profiling through inelastic background analysis of XPS spectra with overlapping peaks / H.S. Hansen S. Tougaard // Surf. Interf. Anal. 1991. — Vol. 17. — P. 593−607.
- Fermi, E. The ionization loss of energy in gases and condensed materials / E. Fermi // Phys. Rev. 1940. — Vol. 57 — P. 485−493.
- Lindhard, J. On the properties of a gas of charged particles / Lindhard, J. // Kgl. Danske Videnskab. Selscab, Mat.-fys. Medd. 1954. Vol. 28, № 8. — P. 1−57.
- Todd, M.G. Validation of novel dielectric constant simulation model and the determination of its physical parameters / M.G. Todd, F.G. Shi. // Microelectronics journal. 2002. — Vol. 33. — P. 627−632.
- Aspnes, D.E. Optical properties of thin films / D.E. Aspnes // Thin solid films. 1982. — Vol. 89. — P. 249 — 262.
- Yubero, F. Dielectric loss function of Si and Si02 from quantitative analysisof REELS spectra / F. Yubero, S. Tougaard, E. Elizalde, J.M. Sanz // Surface and interface analysis. 1993. — Vol. 20. — P. 719−726.
- Ritchie, R.H. Plasma Losses by Fast Electrons in Thin Films / R.H. Ritchie //Phys. Rev. 1957. — Vol. 106, № 5 — P. 874−881.
- Powell, C.J. Origin of the Characteristic Electron Energy Losses in Aluminum / CJ. Powell, J.B. Swan // Phys. Rev. 1959. — Vol. 115, № 4. — P. 869−875.
- Powell, C.J. Origin of the Characteristic Electron Energy Losses in Magnesium / C.J. Powell, J.B. Swan // Phys. Rev. 1959. — Vol. 116, № 1. — P. 81−83.
- Gergely, G. Surface excitation effects in electron spectroscopy / G. Gergely, M. Menyhard, S. Gurban, A. Sulyok, J. Toth, D. Varga, S. Tougaard // Solid State Ion. 2001. — Vol. 141−142. — P. 47−51.
- Werner, W.S.M. On line shape analysis in X-ray photoelectron spectroscopy / W.S.M. Werner, T. Cabela, J. Zemek, P. Jiricek // Surf. Sci. 2001. — Vol. 470. -P. 325−336.
- Zemek, J. Surface excitation effects in elastic peak electron spectroscopy / J. Zemek, P. Jiricek, B. Lesiak, A. Jablonski // Surf. Sci. 2003. — Vol. 531. -P. L335-L339.
- Chen, Y. F. Surface effects on angular distributions in X-ray-photoelectron spectroscopy / Chen Y. F. // Surf. Sci. 2002. — Vol. 519. — P. 115−124.
- Wang, J.P. The Surface effects on Au 4f X-ray photoelectron spectra / J.P. Wang, C.J. Tung, Y.F. Chen, C.M. Kwei //Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. 1996.-Vol. 108.-P. 331−338.
- Werner, W.S.M. Surface excitation probability of medium energy electrons in metals and semiconductors / W.S.M. Werner, W. Smekal, C. Tomastik, Y. Stori // Surf. Sci. 2001. — Vol. 486. — P. L461-L466.
- Salma, K. Surface excitation probabilities in surface electron spectroscopies / K. Salma, Z.J. Ding, H.M. Li, Z.M. Zhang // Surf. Sci. 2006. — Vol. 600. -P. 1526−1539.
- Tung, C.J. Differential cross sections for plasmon excitations and reflected electron-energy-loss spectra / C.J. Tung, Y.F. Chen, C.M. Kwei, T.L. Chou // Phys. Rev. B. 1994. — Vol. 49, № 23. — P. 16 684−16 693.
- Chen, Y.F. Quantitative analysis in X-ray photoelectron spectroscopy: influence of surface excitations / Y.F. Chen // Surf. Sci. 1996. — Vol. 345. -P. 213−221.
- Chen, Y.F. Electron differential inverse mean free path for surface electron spectroscopy / Y.F. Chen, C.M. Kwei // Surf. Sci. 1996. — Vol. 364. — P. 131 140.
- Ding, Z.J. Self-energy in surface electron spectroscopy: I. Plasmons on a free-electron-material surface / ZJ. Ding // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. -Vol. 10.-P. 1733−1751.
- Ding, Z.J., Self-energy in surface electron spectroscopy: II. Surface excitation on real metal surfaces / Z.J. Ding // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. -Vol. 10.-P. 1753−1765.
- Ding, Z.J. Inelastic scattering of electrons at real metal surfaces / Z.J. Ding // Phys. Rev. B. 1997. — Vol. 55, № 15. — P. 9999−10 013.
- Ding, ZJ. Reflection electron energy loss spectrum of surface plasmon excitation of Ag: A Monte Carlo study / Z.J. Ding, H.M. Li, Q.R. Pu, Z.M. Zhang, R. Shimizu // Phys. Rev. B. 2002. — Vol. 66. — P. 85 411.
- Kwei, C.M. Angular and energy dependences of the surface excitation parameter for electrons crossing a solid surface / C.M. Kwei, Y.C. Li, C.J. Tung // Surf. Sci. 2006. — Vol. 600. — P. 3690−3694.
- Tu, Y.H. Angular and energy dependences of the surface excitation parameter for semiconducting III-V compounds / Y.H. Tu, C.M. Kwei, C.J. Tung // Surf. Sci. 2007. — Vol. 601. — P. 865−870.
- Kwei, C.M. Surface excitation parameter for electrons crossing the A1N surface / C.M. Kwei, Y.H. Tu, C.J. Tung // Vacuum. 2008. — Vol.82. — P. 197 200.
- Савельев, И.В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т., Т.1: Механика. Молекулярная физика / И. В. Савельев. — М.: Наука, 1989. 352 с.
- Паршин, А.С. Физические основы, аппаратура и методы электронной спектроскопии: Метод, указания к лабораторным работам по курсу «Физические основы электронной техники» / А. С. Паршин. Красноярск: САА, 1993.-28 с.
- Шульман, А.Р. Вторично-эмиссионные методы исследования твердого тела / А. Р. Шульман, С. А. Фридрихов. — М: Наука, 1977. 551 с.
- Лифшиц, В.Г. Электронная спектроскопия и атомные процессы на поверхности кремния / В. Г. Лифшиц. — М: Наука, 1985. 200 с.
- Ishizaka, A. Low temperature surface cleaning of silicon and its application to silicon MBE / A. Ishizaka, Y. Shiraki // J. Electrochem. Soc. 1986. — Vol. 133, № 4. — P. 666−670.
- Thompson, M. Auger Electron Spectroscopy / M. Thompson, M.D. Baker, A. Christie, J.F. Tyson // Chemical Analysis, a Series of Monografs on Analytical Chemistry and its Application. New York: Wiley, 1985. Vol. 74. — 394 p.
- Herman, M. Molecular Beam Epitaxy: Fundamentals and current status / M. Herman, H. Sitter. Berlin Heidelberg: Springer Verlag, 1989. — 382 p.86. http://www.quases.com.
- Palmberg, P.W. Handbook of Auger Electron Spectroscopy / P.W. Palmberg, G.E. Riach, G.E. Weber, N.C. Mac-Donnald. Minnesota: Phys. Elec. Ind. Inc., 1972.
- Egert, B. Bounding state silicon segregated to a-iron surfaces and on iron silicide surfaces studied by electron spectroscopy / B. Egert, G. Panzner // Phys. Rev. B. 1984. — Vol. 29 № 4. -P. 2091−2101.
- Варнаков, C.H. Автоматизация технологического оборудования для получения многослойных наноструктур в сверхвысоком вакууме / С. Н. Варнаков, А. А. Лепешев., С. Г. Овчинников. А. С. Паршин, М. М. Коршунов, П. Неворал // ПТЭ. 2004. — № 6. — С. 125−129.
- Schleberger, М. Amorphous Fe-Si and Fe-Ge nanostructures quantitatively analyzed by x-ray-photoelectron spectroscopy / M. Schleberger, P. Walser, M. Hunziker, M. Landolt // Phys. Rev. B. 1999. — V.60, № 20. — P. 1 436 014 365.
- Gallego, J.M. The Fe/Si (100) interface / J.V. Gallego, R. Miranda // J. Appl. Phys. 1991. — Vol. 69, № 3. — P. 1377−1383.
- Александрова, Г. А. Количественный анализ в спектроскопии характеристических потерь энергии электронов при термообработке Si (111) / Г. А. Александрова, А. С. Паршин // Вестник САА. 2001. — № 2. — С.15−22.
- Александрова, Г. А. Влияние неупругого рассеяния электронов на количественные характеристики спектра характеристических потерь энергии электронов кремниевых подложек / Г. А. Александрова, А. С. Паршин //
- Сборник трудов XIX международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники». М.: МГУ, 2004. — С. 532−534.
- Александрова, Г. А. Моделирование спектров характеристических потерь энергии электронов кремниевых пластин с различным содержанием на поверхности углеродосодержащих примесей / Г. А. Александрова, A.C. Паршин // Вестник ГрасГУ. 2004. — № 5. — С. 111−118.
- Паршин, A.C. Исследование интерфейса мультислоев Fe/Si методом спектроскопии потерь энергии отраженных электронов / A.C. Паршин, Г. А. Александрова, С. Н. Варнаков, С. А. Кущенков, С. Г. Овчинников //
- Тезисы докладов III Российского совещания по росту кристаллов и пленок кремния и исследованию их физических свойств и структуры «Кремний-2006». -Красноярск: ИФ СО РАН, 2006. С. 107.
- Паршин, A.C. Влияние поверхностных возбуждений на спектр потерь энергии отраженных электронов в кремнии / A.C. Паршин. Г. А. Александрова, A.B. Зюганова // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. — 2007. № 6. — С. 32−37.