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- 저자 : R.J.Nemanich (검색결과 7 건)
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전형탁,Jeon, Hyeong-Tak,Nemanich, R.J. 한국재료학회 1994 한국재료학회지 Vol.4 No.2
초청장 Si(111)기탄상에 초고진공 챔버에서 Ti을 증착하여 $TiSi_{2}$를 에피층으로 성장시켰다. 재구성된 (reconstructed) Di(111)표면에 상온에서 50$\AA$ 두께의 Ti을 증착한 후 $100^{\circ}C$간격으로 $800^{\circ}C$까지 열처리 하였다. $TiSi_{2}$박막의 구조는 전자회절 패턴 분석을 통하여 준안정상인 C49상임을 확인하였다. SEM 사진은 세가지 형태의 island를 보이고 있다. 각 island 는 단결정이며 그 구조는 서로 다른 결정학적 방향을 갖는 에피구조이다. 이러한 TiSi$_{2}$ island[112]C49 TiSi$_{2}$/[110]Si, (021) C49 $TiSi_{2}$/(111)Si의 방향관계를 가지고 있다. Epitaxial TiSiz films have been grown by UHV deposition of Ti on atomically clean Si(ll1)- orientated substrates. The Ti film of 50$\AA$ was deposited on the reconstructed Si(ll1) surface at room temperature. The sample was annealed up to $800^{\circ}C$ in $100^{\circ}C$ increments. The structure of the TiSiL films have been identified as the C49 metastable phase by electron diffraction patterns. Scanning electron microscopy( SEM) shows three different types of Tiksilicide island morphologies. The individual island structures are single crystal and are considered to be epitaxy with different crystallographic orientations. The orientational relationships of the $TiSi_{2}$ islands is given by [ 172 1 C49 $TiSi_{2}$//[110] Si and (021) C49 $TiSi_{2}$// (111)Si.
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Analysis of Ti-Silicide Formation with a Thin Ta Interlayer on Si (100)
전형탁,HeykyoungWon,YangdoKim,JaeseobLee,R.J.Nemanich 한국물리학회 2002 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.40 No.5
The phase formation of Ti-silicide with a Ta interlayer deposited on Si (100) substrates has been studied. The Ti layer of 100 A was deposited on top of a 5 A Ta interlayer on a Si (100) substrate. After metal deposition, the Si substrate was in-situ annealed at temperatures between 580 and 830 C. Ti-silicides were formed and analyzed with using X-ray diractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), Auger electron spectroscopy (AES), and transmission electron microscope (TEM) to verify the phase transition and the surface and interface morphologies. The change in the temperature of the phase transition from C49 to C54 TiSi2 was observed. The C49 to C54 TiSi2 phase transition temperature was below 630 C for the samples with the Ta interlayer and was about 830 C for the samples without the Ta interlayer. The temperature of the phase transition from C49 to C54 TiSi2 with the Ta interlayer was observed to be lowered by about 200 C. The AES data showed a 1:2 ratio of Ti:Si in the Ti-silicide layer and indicated that the Ta layer remained at the interface between TiSi2 and the Si (100) substrate. A retarded agglomeration of Tisilicide was observed with the Ta interlayer. The present results for Ti-silicide with a Ta interlayer conrmed that the areal coverage and island morphologies of TiSi2 on Si (100) were uniform and smooth.
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자외선 광여기 전자현미경을 이용한 Si 표면 위에 Ge 나노구조의 성장 동역학에 관한 실시간 연구
양우철,조우성,M. Himmerlich,R.J. Nemanich 한국진공학회 2007 Applied Science and Convergence Technology Vol.16 No.2
The evolution dynamics of nanoscale Ge islands on both Si (001) and (113) surfaces is explored using ultraviolet photoelectron emission microscopy (UV-PEEM). Real-time monitoring of the in-situ growth of the Ge island structures can allow us to study the variation of the size, the shape and the density of the nanostructures. For Ge depositions greater than ~ 4 monolayer (ML) with a growth rate of ~0.4 ML/min at temperatures of 450–550℃, we observed island nucleation on both surfaces indicating the transition from strained layer to island structure. During continuous deposition the circular islands grew larger via ripening processes. AFM measurements showed that the islands grown on Si (001) were dome-shaped while the islands on Si (113) were multiple-side faceted with flat tops of (113)-orientation. In contrast, for Ge deposition with a lower growth rate of ~0.15 ML/min on Si(113), we observed the shape transition from circular into elongated island structures. The elongated islands grew longer along the [33] during continuous Ge deposition. The shape evolution of the islands is discussed in terms of strain relaxation and kinetic effects. 자외선 광여기 전자현미경 (Ultraviolet - Photoelectron Emission Microscopy: UV-PEEM)을 이용하여 Si (001)과 (113) 표면에 Ge을 증착하면서 실시간으로 나노구조의 형성과 크기 및 형태 변화 과정을 조사하였다. Ge은 PEEM에 부착된 e-beam 증착기를 이용하여 450-550oC 온도에서 in situ로 증착하면서 표면의 변화를 PEEM으로 관찰하였다. Ge을 ~ 0.4 ML/min의 증착율로 ~ 4 ML 이상 두께로 증착했을 때, 두 Si 표면에서 Ge의 균일한 변형층(strained layer) 위에 island 구조가 형성되었다. 초기에 형성된 원형 모양의 island는 연속적인 Ge 증착에 따라, ripening 과정에 의해 크기가 점차 성장되었고 밀도는 감소하였으나, 형태는 원형 모양을 유지하였다. 시료 성장 후 공기 중 AFM 측정 결과, Si(001) 표면에는 dome 형태의 Ge island가 Si(113) 표면에는 윗면이 평판하고 다면의 옆면을 지닌 island 구조가 형성됨이 확인되었다. 반면에 ~0.15 ML/min의 낮은 증착율로 Ge을 증착했을 때, Si(113) 표면에서 원형의 Ge island가 길죽한(elongated) 형태의 나노선 구조로 변형됨이 관찰되었다. 또한, 계속적인 Ge 증착 두께를 증가시킴에 따라 표면에는 새로운 island가 형성되지 않고, 기존의 island들이 점차 길이 방향으로 크기가 증가하면서 [33] 방향으로 배열하였다. 이와 같은 Ge 나노구조의 형성과 형태 변화는 나노구조 형성과정에서 변형이완(strain relaxation)과 가원자(adatom)의 표면 동역학적 효과와 깊은 관련이 있는 것으로 분석된다.
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자외선 광여기 전자현미경을 이용한 Si 표면 위에 Ge 나노구조의 성장 동역학에 관한 실시간 연구
Cho, W.S.,Yang, W.C.,Himmerlich, M.,Nemanich, R.J. 한국진공학회 2007 Applied Science and Convergence Technology Vol.16 No.2
자외선 광여기 전자현미경 (Ultraviolet - Photoelectron Emission Microscopy: UV-PEEM)을 이용하여 Si (001)과 (113) 표면에 Ge을 증착하면서 실시간으로 나노구조의 형성과 크기 및 형태 변화과정을 조사하였다. Ge은 PBEM에 부착된 e-beam 증착기를 이용하여 $450-550^{\circ}C$ 온도에서 in situ로 증착하면서 표면의 변화를 PEEM으로 관찰하였다. Ge을 ${\sim}0.4\;ML/min$의 증착율로 ${\sim}4\;ML$ 이상 두께로 증착했을 때, 두 Si 표면에서 Ge의 균일한 변형층(strained layer) 위에 island 구조가 형성되었다. 초기에 형성된 원형 모양의 island는 연속적인 Ge 증착에 따라, ripening 과정에 의해 크기가 점차 성장되었고 밀도는 감소하였으나, 형태는 원형 모양을 유지하였다. 시료 성장 후 공기 중 AFM 측정 결과, Si(001) 표면에는 dome 형태의 Ge island가 Si(113) 표면에는 윗면이 평판하고 다면의 옆면을 지닌 island 구조가 형성됨이 확인되었다. 반면에 ${\sim}0.15\;ML/min$의 낮은 증착율로 Ge을 증착했을 때, Si(113) 표면에서 원형의 Ge island가 길죽한(elongated) 형태의 나노선 구조로 변형됨이 관찰되었다. 또한, 계속적인 Ge 증착 두께를 증가시킴에 따라 표면에는 새로운 island가 형성되지 않고, 기존의 island들이 점차 길이 방향으로 크기가 증가하면서 [$33\bar{2}$] 방향으로 배열하였다. 이와 같은 Ge 나노구조의 형성과 형태 변화는 나노구조 형성과정에서 변형이완(strain relaxation)과 가원자(adatom)의 표면 동역학적 효과와 깊은 관련이 있는 것으로 분석된다. The evolution dynamics of nanoscale Ge islands on both Si (001) and (113) surfaces is explored using ultraviolet photoelectron emission microscopy (UV-PEEM). Real-time monitoring of the in-situ growth of the Ge island structures can allow us to study the variation of the size, the shape and the density of the nanostructures. For Ge depositions greater than ${\sim}4$ monolayer (ML) with a growth rate of ${\sim}0.4\;ML/min$ at temperatures of $450-550^{\circ}C$, we observed island nucleation on both surfaces indicating the transition from strained layer to island structure. During continuous deposition the circular islands grew larger via ripening processes. AFM measurements showed that the islands grown on Si (001) were dome-shaped while the islands on Si (113) were multiple-side faceted with flat tops of (113)-orientation. In contrast, for Ge deposition with a lower growth rate of ${\sim}0.15\;ML/min$ on Si(113), we observed the shape transition from circular into elongated island structures. The elongated islands grew longer along the [$33\bar{2}$] during continuous Ge deposition. The shape evolution of the islands is discussed in terms of strain relaxation and kinetic effects.
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