Введение
Глава 1. Силициды щелочноземельных металлов: перспективы роста и применений 11
1.1. Зонная энергетическая структура полупроводниковых силицидов щелочноземельных металлов по данным теоретических расчетов из первых принципов 12
1.2.Полупроводниковые силициды магния на кремнии: формирование, структура и свойства 13
1.3. Полупроводниковые силициды кальция на кремнии: формирование, структура и свойства .18
1.4. Формирование и свойства данных гетероструктур со встроенными полупроводниковыми силицидами хрома, железа и магния на кремниевых подложках 26
Глава 2. Методы исследования, аппаратура и методики расчетов .30
2.1. Методы исследования .30
2.1.1. Электронная Ожэ-спектроскопия 30
2.1.2. Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами .32
2.1.3. Метод просвечивающей электронной микроскопии 33
2.1.4. Методы электрофизических измерений .36
2.1.5. Оптическая спектроскопия полупроводников .37
2.1.6. Фотолюминесцентная спектроскопия .39
2.1.7.Атомно-силовая микроскопия 42
2.1.8. Спектроскопия комбинационного рассеяния света 43
2.1.9. Метод дифференциальной отражательной спектроскопии 46
2.2. Экспериментальная аппаратура 48
2.2.1. Сверхвысоковакуумная установка VARIAN, оснащенная методами ДОС, ЭОС и СХПЭЭ 48
2.2.2. Сверхвысоковакуумная установка, оснащенная методами ДМЭ и in situ приставкой для температурных холловских измерений 49
2.2.3. Система для низкотемпературных оптических и электрических измерений на базе оптически-электрического криостата и монохроматора MSDD-1000 51
2.2.4. Спектральные приборы: HitachiU -ЗОЮ и Bruker Vertex 80v 52
2.3. Методики экспериментов и расчетов 54
2.3.1. Методики очистки образцов, источников, калибровки скорости осаждения 54
2.3.2. Методики динамического эталона и восстановленного эталона в методе ДОС 55
2.3.3. Методика расчета оптических функций из данных оптической спектроскопии 57
2.3.4. Методика определения параметров кристаллических решеток по данным ПЭМ 60
Глава 3. Определение механизма роста и оптических свойств толстых пленок силицидов кальцияСа28і и Саз8І4, выращенных на подложках8і(111)-(7х7) и Mg2Si/Si(lll) 66
3.1. Механизм формирования, морфология и электронная структура пленок силицидов кальция, выращенных методом реактивной эпитаксии при температурах 130 С и 500 С на модифицированных поверхностях кремния 66
3.2. Формирование, состав и морфология пленок Саз8І4, выращенных методами реактивной и твердофазной эпитаксии на Si (111) 7х7 73
3.3. Определение диапазона температурной стабильности пленки СазБІ4 на Si(l 11) методом дифференциальной отражательной спектроскопии
3.4.Оптические функции тонких и толстых пленок силицидов кальция на кремнии по данным оптической спектроскопии 83
3.5 Температурные зависимости проводимости пленок силицидов кальция в диапазоне температур 50-500 К 91
3.6. Выводы 94
Глава 4. Механизмы роста и оптические свойства двойных гетероструктур со встроенными слоями и нанокристаллами Саз8І4 и Ca2Si 96
4.1. Рост и кристаллическая структура двойных гетероструктур (ДГС) Si/СазSiVSi с толстым и тонким слоем силицида кальция 96
4.2. Оптические свойства ДГС с толстым встроенным слоем и слоем со встроенными нанокристаллами Са^ц в диапазоне температур 10-300К 101
4.3 Фотолюминесцентные свойства толстых пленок Са^ц в диапазоне температур 5-300 К 106
4.4. Температурные зависимости термо-эдс ДГС Si/СазSiVSiQ 11) 107
4.5. Структура, состав и поперечный электрический транспорт в ДГС Si/Ca2Si/Si(lll) 109
4.6. Выводы 115
Общие выводы 117
Список литературы
