Эволюция структуры пленок Мо, полученных методом магнетронного распылении на a-Si

Abstract

Методами электронной микроскопии и рентгеновской дифрактометрии изучена структура слоев Мо, выращенных методом магнетронного распыления на аморфном кремнии в зависимости от номинальной толщины слоев молиодена. При номинальной толщине 1.5 ≤ t < 1.9 нм слой молибдена состоит из кластеров, которые следует рассматривать как переходное состояние из полностью разупорядоченного (аморфного) состояния в кристаллическое. Переход из кластерного состояния в кристаллическое происходит в интервале толщин 1.9 ≤ t < 2.5 нм растущего слоя Мо. Образующиеся кристаллы Мо имеют неравноосную форму с размером 3 ÷ 4 х 15 ÷ 30 нм и состоят из блоков. Короткая ось неравноосных кристаллов параллельна направлению [110] . По мере увеличения толщины слоя Мо кристаллы приобретают все более равноосную форму за счет процесса рекристаллизации.

Методами електронної мікроскопії і рентгенівської дифрактометрії вивчено структуру шарів Мо, які вирощувалися методом магнетронного розпилювання на аморфному кремнію в залежності від номінальної товщини шарів молібдену. При номінальній товщині 1.5 ≤ t < 1.9 нм шар молібдену складається з кластерів, які слід розглядати як перехідний стан від повністю розупорядкованого (аморфного) в кристалічний. Перехід із кластерного стану в кристалічний відбувається інтервалі товщини 1.9 ≤ t < 2.5 нм шару молібдену, який наростає. Кристали Мо, які утворюються, мають нерівновісну форму з розмірами 3 ÷ 4 х 15 ÷ 30 нм і складаються з блоків. Коротка вісь нерівновісних кристалів паралельна напрямку [110]. При збільшені товщини шару Мо кристали набувають все більш рівно вісну форму завдяки процесу кристалізації.

The structure of molybdenum layers deposited by direct current magnetron sputtering onto the amorphous silicon (a-Si) layers as function of nominal layer thickness was studied by methods of transmission electron microscopy X-ray diffractometry. Molybdenum layers with nominal thickness 1.9 ≤ t < 2.5 nm consist of clusters which should be considered as a transient state between stron-Mo gly disordered (amorphous) state and crystal one. A transition from clusters to polycrystals takes pla¬ce within the thickness range of 1.9 ≤ t < 2.5 nm. Resulting Mo crystallites have an inequiaxial form with dimensions of 3 ÷ 4 х 15 ÷ 30 nm2 and consist of blocks. The lateral axis of inequiaxial crystallites is parallel to jj loj direction. As the metal layer thickness increases Mo-crystallites take the more regular form at the expense of a recrystallization.