Композиционный состав циркониевого покрытия, осажденного на кремний в условиях ионного ассистирования

Abstract

В представленной работе исследовали состав и распределение элементов в покрытии, нанесенном на пластины (100) Si в условиях ионного ассистирования при комнатной температуре, а также химические связи элементов в поверхностном слое кристаллов кремния при нанесении Zr-покрытия. Элементный состав покрытия и распределение элементов по глубине изучали с применением резерфордовского обратного рассеяния ионов гелия и вторичной ионной масс-спектрометрии. Установлено, что покрытие однородно по составу по всей толщине. В состав покрытий на кремнии входят атомы осаждаемого металла Zr, технологических примесей С, О и Al, а также Si в результате встречной диффузии из подложки в покрытие. Рост ускоряющего напряжения для ассистирующих ионов Zr+ от 5 до 10 кВ приводит к уменьшению толщины покрытия при одинаковом времени модифицирования образцов кремния. Рассчитанная средняя скорость осаждения покрытия составляла 0,3–0,5 нм/мин. В поверхностном слое покрытия присутствуют оксиды ZrO и SiO, карбиды ZrC и SiC, углеводороды СН, молекулы С[2,] а также атомы Zr, Si, C, O, Al.