Размерная зависимость эвтектической температуры в слоистой плёночной системе Ag-Ge

Abstract

В данной работе приводятся результаты систематического экспериментального исследования размерной зависимости эвтектической температуры в бинарной плёночной системе Ag-Ge. Плёночная система формировалась путём последовательной конденсации компонентов в высоком вакууме при комнатной температуре. Эвтектическая температура ТЕ как функция толщины плёнки серебра была определена при помощи in situ и ex situ ПЭМ методов. Обнаружено существенное понижение ТЕ при уменьшении характерного размера системы. Показано, что образование жидкой фазы в системе происходит лишь при толщинах плёнки серебра больше ≈1,2 нм, при этом минимальная температура, при которой происходит образование зародыша жидкой фазы, составила ≈200 °C.

У даній роботі наводяться результати систематичного експериментального дослідження розмірної залежності евтектичною температури в бінарній плівковою системі Ag-Ge. Плівкова система формувалася шляхом послідовної конденсації компонентів у високому вакуумі при кімнатній температурі. Евтектична температура ТЕ як функція товщини плівки срібла була визначена за допомогою in situ та ex situ ПЕМ методів. Виявлено значне зниження ТЕ при зменшенні характерного розміру системи. Показано, що утворення рідкої фази в системі відбувається лише при товщинах плівки срібла більших за ≈1,2 нм, при цьому мінімальна температура, необхідна для утворення зародка рідкої фази склала ≈200 °C.

We report the results of the systematic experimental investigation of the eutectic temperature size dependence for Ag-Ge binary system. The Ag-Ge layered films have been produced by sequential deposition of components in vacuum at room temperature. The eutectic temperature TE as a function of Ag film thickness has been measured in a wide range of film thicknesses with use of in situ and ex situ TEM techniques. The significant lowering of TE with the film thickness reduction was registered. In particular, the lowest thickness of the Ag film required for the liquid phase formation at the metal-semiconductor interface was estimated to be ≈1.2 nm, while the onset temperature of this process was found to be ≈200 °C.