Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії
Системи самоорганiзованих нанокластерiв Si та Ge одержано методом молекулярно-променевої епiтаксiї на первiсно аморфному оксидованому шарi SiOx (x ≤ 2). На вiдмiну вiд нанокластерiв Si, якi виявляють ознаки монокристалiчностi: боковi фасети {113} з характерними кутами нахилу приблизно 25º та верхнiм...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19255 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії / Ю.М. Козирев, М.Т. Картель, М.Ю. Рубежанська, В.К. Скляр, Н.В. Дмитрук, К. Тайхерт, К. Хофер // Доп. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 71-76. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19255 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Козирев, Ю.М. Картель, М.Т. Рубежанська, М.Ю. Скляр, В.К. Дмитрук, Н.В. Тайхерт, К. Хофер, К. 2011-04-23T15:47:30Z 2011-04-23T15:47:30Z 2010 Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії / Ю.М. Козирев, М.Т. Картель, М.Ю. Рубежанська, В.К. Скляр, Н.В. Дмитрук, К. Тайхерт, К. Хофер // Доп. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 71-76. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19255 537.311.322 Системи самоорганiзованих нанокластерiв Si та Ge одержано методом молекулярно-променевої епiтаксiї на первiсно аморфному оксидованому шарi SiOx (x ≤ 2). На вiдмiну вiд нанокластерiв Si, якi виявляють ознаки монокристалiчностi: боковi фасети {113} з характерними кутами нахилу приблизно 25º та верхнiми терасами (100), нанокластери Ge набувають форми напiвсфер з низьким спiввiдношенням латерального розмiру нанокластера до висоти β. Запропоновано механiзм формування таких систем. Self-assembled Si and Ge nanoclusters are prepared by molecular-beam epitaxy on an initially amorphous silicon oxide SiOx (x ≤ 2) layer. In contrast to Si nanoclusters that seem to show monocrystalline features: {113} side facets with characteristic angles of about 25 º and top (100) terraces, the formed Ge nanoclusters take a shape of hemispheres with a lower ratio of the nanocluster lateral size to height β. A mechanism of formation of such a system is proposed. Роботу виконано в рамках спiльної австрiйсько-української науково-технiчної програми “Механiзми формування та квантоворозмiрнi ефекти в системах квантових точок Ge на Si (100) та Si (111)”, що виконується згiдно з договором з Мiнiстерством освiти i науки України № М/139–2007 вiд 17 квiтня 2007 р., та проекту № 9/07 програми фундаментальних дослiджень НАН України “Наноструктурнi системи, наноматерiали, нанотехнологiї”. Автори вдячнi акад. НАН України А. Г. Наумовцю за плiдне обговорення результатiв роботи. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Фізика Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії Investigation of Si and Ge nanocluster systems on the surface SiOx/Si prepared by molecular beam epitaxy published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії |
| spellingShingle |
Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії Козирев, Ю.М. Картель, М.Т. Рубежанська, М.Ю. Скляр, В.К. Дмитрук, Н.В. Тайхерт, К. Хофер, К. Фізика |
| title_short |
Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії |
| title_full |
Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії |
| title_fullStr |
Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії |
| title_full_unstemmed |
Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії |
| title_sort |
дослідження систем нанокластерів si та ge на поверхні siox/si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії |
| author |
Козирев, Ю.М. Картель, М.Т. Рубежанська, М.Ю. Скляр, В.К. Дмитрук, Н.В. Тайхерт, К. Хофер, К. |
| author_facet |
Козирев, Ю.М. Картель, М.Т. Рубежанська, М.Ю. Скляр, В.К. Дмитрук, Н.В. Тайхерт, К. Хофер, К. |
| topic |
Фізика |
| topic_facet |
Фізика |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| title_alt |
Investigation of Si and Ge nanocluster systems on the surface SiOx/Si prepared by molecular beam epitaxy |
| description |
Системи самоорганiзованих нанокластерiв Si та Ge одержано методом молекулярно-променевої епiтаксiї на первiсно аморфному оксидованому шарi SiOx (x ≤ 2). На вiдмiну вiд нанокластерiв Si, якi виявляють ознаки монокристалiчностi: боковi фасети {113} з характерними кутами нахилу приблизно 25º та верхнiми терасами (100), нанокластери Ge набувають форми напiвсфер з низьким спiввiдношенням латерального розмiру нанокластера до висоти β. Запропоновано механiзм формування таких систем.
Self-assembled Si and Ge nanoclusters are prepared by molecular-beam epitaxy on an initially amorphous silicon oxide SiOx (x ≤ 2) layer. In contrast to Si nanoclusters that seem to show monocrystalline features: {113} side facets with characteristic angles of about 25 º and top (100) terraces, the formed Ge nanoclusters take a shape of hemispheres with a lower ratio of the nanocluster lateral size to height β. A mechanism of formation of such a system is proposed.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19255 |
| citation_txt |
Дослідження систем нанокластерів Si та Ge на поверхні SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої епітаксії / Ю.М. Козирев, М.Т. Картель, М.Ю. Рубежанська, В.К. Скляр, Н.В. Дмитрук, К. Тайхерт, К. Хофер // Доп. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 71-76. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT kozirevûm doslídžennâsistemnanoklasterívsitagenapoverhnísioxsioderžanihmetodommolekulârnopromenevoíepítaksíí AT kartelʹmt doslídžennâsistemnanoklasterívsitagenapoverhnísioxsioderžanihmetodommolekulârnopromenevoíepítaksíí AT rubežansʹkamû doslídžennâsistemnanoklasterívsitagenapoverhnísioxsioderžanihmetodommolekulârnopromenevoíepítaksíí AT sklârvk doslídžennâsistemnanoklasterívsitagenapoverhnísioxsioderžanihmetodommolekulârnopromenevoíepítaksíí AT dmitruknv doslídžennâsistemnanoklasterívsitagenapoverhnísioxsioderžanihmetodommolekulârnopromenevoíepítaksíí AT taihertk doslídžennâsistemnanoklasterívsitagenapoverhnísioxsioderžanihmetodommolekulârnopromenevoíepítaksíí AT hoferk doslídžennâsistemnanoklasterívsitagenapoverhnísioxsioderžanihmetodommolekulârnopromenevoíepítaksíí AT kozirevûm investigationofsiandgenanoclustersystemsonthesurfacesioxsipreparedbymolecularbeamepitaxy AT kartelʹmt investigationofsiandgenanoclustersystemsonthesurfacesioxsipreparedbymolecularbeamepitaxy AT rubežansʹkamû investigationofsiandgenanoclustersystemsonthesurfacesioxsipreparedbymolecularbeamepitaxy AT sklârvk investigationofsiandgenanoclustersystemsonthesurfacesioxsipreparedbymolecularbeamepitaxy AT dmitruknv investigationofsiandgenanoclustersystemsonthesurfacesioxsipreparedbymolecularbeamepitaxy AT taihertk investigationofsiandgenanoclustersystemsonthesurfacesioxsipreparedbymolecularbeamepitaxy AT hoferk investigationofsiandgenanoclustersystemsonthesurfacesioxsipreparedbymolecularbeamepitaxy |
| first_indexed |
2025-11-24T06:55:39Z |
| last_indexed |
2025-11-24T06:55:39Z |
| _version_ |
1850843361136607232 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
1 • 2010
ФIЗИКА
УДК 537.311.322
© 2010
Ю.М. Козирев, член-кореспондент НАН України М. Т. Картель,
М. Ю. Рубежанська, В.К. Скляр, Н.В. Дмитрук, К. Тайхерт,
К. Хофер
Дослiдження систем нанокластерiв Si та Ge на поверхнi
SiOx/Si, одержаних методом молекулярно-променевої
епiтаксiї
Системи самоорганiзованих нанокластерiв Si та Ge одержано методом молекуляр-
но-променевої епiтаксiї на первiсно аморфному оксидованому шарi SiOx (x 6 2). На
вiдмiну вiд нанокластерiв Si, якi виявляють ознаки монокристалiчностi: боковi фасе-
ти {113} з характерними кутами нахилу приблизно 25◦ та верхнiми терасами (100),
нанокластери Ge набувають форми напiвсфер з низьким спiввiдношенням латерального
розмiру нанокластера до висоти β. Запропоновано механiзм формування таких систем.
Використання надтонких шарiв (1–5 нм) SiOx (0 < x 6 2) як матрицi для гетероструктур
Si1−xGex стало актуальним в останнi роки завдяки прояву нових властивостей таких сис-
тем. Особливо цiкавими є перспективи їх застосування в iнфрачервонiй оптоелектронiцi
при кiмнатнiй температурi [1], збiльшеннi швидкодiї транзисторiв [2], елементах пам’ятi [3]
та iнших. Моношаровi плiвки оксиду кремнiю на ростовiй поверхнi впливають на щiль-
нiсть розподiлу квантових точок Ge та їх однорiднiсть [1]. Таким чином, морфологiя таких
структур є важливою складовою отримання їх методом молекулярно-променевої епiтаксiї
(МПЕ), вiдповiдно до умов їх застосування. Поряд з рiзними способами збiльшення густини
нанокластерiв Ge та SiGe, наприклад з побудовою промiжних шарiв [4, 5], часто в якостi
останньої поверхнi використовували рiзним чином виготовлену надтонку плiвку оксиду —
вiд моношару до 2 нм [6, 7] з метою створення умов для бiльш керованого епiтаксiйного рос-
ту. При цьому, залежно вiд товщини плiвки iснує принаймнi двi можливостi: по-перше, це
контакт германiю з пiдкладкою й, вiдповiдно, монокристалiчнi нанокластери [8], а по-друге,
це взаємодiя потоку Si чи Ge з первiсно аморфним шаром SiOx (0 < x 6 2). За останнiх
умов не варто очiкувати монокристалiчнiсть нанокластерiв, достатньо у першому набли-
женнi зрозумiти, яким чином аморфна поверхня трансформується у систему тривимiрних
об’єктiв. Це, власне, i є метою даної роботи.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №1 71
Рис. 1. Стадiї епiтаксiї Si на SiOx: поверхня SiO2 (а); формування зародкiв нанокластерiв Si (б ); формування
нанокластерiв Si (в); початок зростання нанокластерiв (г); утворення суцiльної монокристалiчної плiвки
Si (100) (д)
Експериментальнi дослiдження та обговорення результатiв. Пiдкладки Si (100)
з розорiєнтацiєю 6 1
◦ спочатку проходили хiмiчну обробку, в результатi якої замiсть пасиву-
ючого окислу на поверхнi утворювався тонкий шар нового оксиду, товщина якого залежала
вiд часу i могла становити вiд 0,5 до 2 нм, а збiльшення його товщини обмежувалося виник-
ненням шорсткостi поверхнi. В умовах надвисокого вакууму (< 10
−8 Па) в камерi установки
МПЕ “Катунь” здiйснювалося вiдпалювання пiдкладки протягом 1–2 год при Tп ≈ 800
◦С.
Пiсля цього при Tп = 750
◦С в режимi згону окислу подавався потiк Si, значення якого вiд-
повiдало швидкостi дифузiї кисню на поверхню, щоб в умовах термодинамiчної рiвноваги
процес сорбцiї (Si) — десорбцiї (SiO) вiдбувався за схемою: SiO2+Si → 2SiO ↑. Залежно вiд
товщини шару SiO2 через 3–10 хв поверхня пiдкладки ставала атомарно чистою, про що
свiдчила поява надструктури 2 × 1 для Si (100).
Iнша картина виникає, коли рiвновага порушується в бiк збiльшення потоку кремнiю,
в той час як швидкiсть дифузiї залишається незмiнною, оскiльки визначається температу-
рою пiдкладки. В цьому випадку не всi атоми кисню встигають продифундувати з об’єму
на поверхню i утворити зв’язки з кремнiєм. Атоми кремнiю, що надходять, вбудовуються
в гратку, утворюючи зв’язки з iншими атомами кремнiю та атомами кисню, що не можуть
десорбувати.
Тепер розглянемо динамiку змiни дифракцiйної картини поверхнi для всiх стадiй епiта-
ксiї Si на SiOx та вiдповiднi структури, зображення яких одержанi за допомогою атомно-си-
лової мiкроскопiї (рис. 1). Перше, що впадає в вiчi, — це вiдносно швидка трансформацiя
(30–60 с) поверхнi з появою рефлексiв (рис. 1, б ), якi свiдчать про формування тривимiрних
зародкiв нанокластерiв. Цього не вiдбувається в умовах термодинамiчної рiвноваги, коли
вiдразу формуються зародки дифракцiйних лiнiй (рис. 1, г). При подальшiй експозицiї Si
збiльшується порядок рефлексiв, що вiдповiдає переходу до бiльших розмiрiв нанокласте-
72 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №1
Рис. 2. Стадiї епiтаксiї Ge на SiOx: поверхня SiO2 (а); формування зародкiв нанокластерiв Ge (б, в); фор-
мування тривимiрних напiвсферичних нанокластерiв Ge (г)
рiв з ознаками монокристалiчностi — боковими фасетами {113} i верхньою гранню {100}
(рис. 1, в). Потiм цi нанокластери починають зростатися (рис. 1, г), поступово з’являється
надструктура 2× 1, характерна для суцiльної монокристалiчної плiвки Si (100) (рис. 1, д).
У випадку експозицiї поверхнi SiOx в потоцi Ge рефлекси, якi вiдповiдають тривимiр-
нiй структурi (рис. 2, б ), з’являються трохи пiзнiше, порiвняно з кремнiєм, оскiльки потiк
Ge приблизно вдвiчi менший i вбудовування атомiв Ge потребує бiльше часу, як це буде
показано нижче. Цi рефлекси поступово стають чiткiшими, що вiдповiдає трансформацiї
плоскої поверхнi SiOx у тривимiрну (рис. 2, в), та з’являються додатковi порядки рефлексiв
(рис. 2, г), якi, за нашими спостереженнями, пов’язанi iз збiльшенням розмiрiв та густини
розподiлу нанокластерiв по поверхнi. Але на вiдмiну вiд епiтаксiї Si на SiOx, нанокластери
Ge не зростають у суцiльну плiвку та не виявляють ознак монокристалiчностi (анi фасет,
анi верхньої гранi), а набувають напiвсферичної форми (рис. 2, г) iз спiввiдношенням ла-
терального розмiру нанокластера до його висоти l/h ∼ 5÷ 6, приблизно вдвiчi меншу, нiж
для Ge на Si [8].
Виникає питання, яким чином на первiсно аморфнiй поверхнi SiOx вiдбувається фор-
мування нанокластерiв Si з ознаками монокристалiчностi та напiвсферичних нанокластерiв
Ge. За нашим припущенням, реконструкцiї, що вiдбуваються на поверхнi SiOx при експо-
зицiї в потоцi кремнiю, який в декiлька разiв перевищує критичне значення, можна описа-
ти наступними реакцiями (рис. 3). В цьому випадку може вiдбуватися очищення поверхнi
з вiдривом фрагмента SiO при 1 < x < 2: SiOx+Si → SiOx−1+SiO ↑ або залiковування хiмi-
чної неоднорiдностi iз вбудовуванням атома Si у оксид при 1 < x < 2: SiOx + Si → 2SiOx/2,
утворюючи центри кристалiзацiї нанокластерiв Si. Таким чином, виявляється, що оксидний
шар SiOx збiднюється киснем з двох бокiв — вiд пiдкладки за рахунок дифузiї та зверху за
рахунок реакцiї кисню з атомами кремнiю, що надходять.
Епiтаксiйне формування нанокластерiв Ge на SiOx вiдбувається за аналогiчних умов,
але в цьому випадку бiльш iстотними стають пружнi деформацiї, що виникають за рахунок
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №1 73
Рис. 3. Динамiка реконструкцiї поверхнi SiOx при поступовому переходi вiд SiO2 до Si
невiдповiдностi сталих граток мiж Si та Ge. З високою вiрогiднiстю атоми кремнiю або
германiю, що утворили хiмiчний зв’язок з атомами кисню, можуть складати фрагменти,
якi вiдриваються вiд поверхнi:
SiOx +Ge → SiOx−1 +GeO ↑ або 2SiOx +Ge → SiGeO2x−1 + SiO ↑ .
У той же час може вiдбуватися вбудовування атомiв германiю в структуру: SiOx +
+Ge → SiGeOx. При подальшiй експозицiї германiю атоми Ge, що надходять, мiгрують по
поверхнi, займаючи мiсця, якi вiдповiдають мiнiмуму сумарної енергiї поверхнi або макси-
муму локальних пружних деформацiй, утворюючи зародки наноострiвцiв SiGe. На початко-
вих стадiях їх формування може вiдбуватися за механiзмом Фольмера–Вебера, коли змочу-
вальний шар SiGe ще не сформувався. Потiм формування нанокластерiв iде, згiдно з нашим
припущенням, за механiзмом Саранського–Крастанова, внаслiдок виникнення пружних де-
формацiй мiж SiGeOx та Ge. При цьому локально епiтаксiйний рiст може вiдбуватися мо-
нокристалiчно, але, внаслiдок iстотної неоднорiдностi поверхнi SiGeOx за хiмiчним складом
та енергетично, може утворюватися багато центрiв кристалiзацiї, орiєнтованих один вiднос-
но одного досить хаотично. Внаслiдок цього сформованi нанокластери германiю набувають
74 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №1
форми напiвсфер i не мають ознак монокристалiчностi. Аналогiчну форму напiвсферичних
нанокластерiв германiю на SiOx одержано у роботi [9] шляхом вiдпалювання структури
з нанокластерами Ge на Si в атмосферi кисню при 800 ◦C.
Можливiсть одержання суцiльної монокристалiчної плiвки кремнiю на первiсно амор-
фному SiOx нами була використана для формування багатошарових систем вертикаль-
но iнтегрованих квантових точок Ge, якi виявили цiкавi властивостi при дослiдженнi по-
здовжньої фотопровiдностi та фото-ерс, зокрема завдяки вiдриву активних елементiв вiд
кремнiєвої пiдкладки iзолюючим шаром SiOx. Був виявлений iстотний зсув спектра фоточу-
тливостi в iнфрачервону область [10, 11] та значне збiльшення електрорушiйної сили [8]. Цей
ефект потребує подальшого дослiдження, але вже зараз можна припустити, що наявнiсть
в зонi гетеропереходу Si−Ge субмоношару SiOx iстотно збiльшує вiрогiднiсть утворення
фотоструму за рахунок збiльшення часу рекомбiнацiї електрон-дiркових пар i, як наслiдок,
збiльшення ємностi наногетеропереходу.
Таким чином, у роботi вперше одержано методом молекулярно-променевої епiтаксiї сис-
теми самоорганiзованих нанокластерiв германiю та кремнiю на наноплiвцi первiсно аморф-
ного SiOx (x 6 2). Нанокластери Si виявляють ознаки монокристалiчностi, а полiкриста-
лiчнi або аморфнi нанокластери германiю мають напiвсферичну форму. Геометрiя та гу-
стина розподiлу цих утворень залежить вiд умов вирощування. Запропоновано механiзм
утворення нанокластерiв при взаємодiї надкритичних потокiв германiю або кремнiю з пер-
вiсно аморфною поверхнею, що базується на виникненнi напружень через невiдповiднiсть
постiйних граток.
Роботу виконано в рамках спiльної австрiйсько-української науково-технiчної програми “Ме-
ханiзми формування та квантоворозмiрнi ефекти в системах квантових точок Ge на Si (100)
та Si (111)”, що виконується згiдно з договором з Мiнiстерством освiти i науки України № М/
139–2007 вiд 17 квiтня 2007 р., та проекту № 9/07 програми фундаментальних дослiджень НАН
України “Наноструктурнi системи, наноматерiали, нанотехнологiї”.
Автори вдячнi акад. НАН України А.Г. Наумовцю за плiдне обговорення результатiв роботи.
1. Yakimov A. I., Dvurechenskii A.V., Nikiforov A. I. Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nano-
devices / Ed. by A.A. Balandin and K. L. Wang. – 2006. – 1. – P. 33–102.
2. Rodriguez N., Cristoloveanu S., G’amiz F. Evidence for mobility enhancement in double-gate silicon-on-
insulator metal-oxide-semiconductor field-effect transistors // J. Appl. Phys. – 2007. – 102. – P. 083712–
083716.
3. Болховитянов Ю.Б., Гутаковская А.К., Дерябин А.С. и др. Возможности и основные принци-
пы управления пластической релаксацией пленок GeSi/Si и Ge/Si ступенчато изменяемого состава.
Обзор // Фiзика и техника полупроводников. – 2008. – 42. – С. 3–22.
4. Dadykin A.A., Naumovets A.G., Kozyrev Yu.N. et al. Field and Photo-Field Electron Emission from
Self-Assembled Ge−Si Nanostructures with Quantum Dots // Pr. Surf. Sci. – 2003. – 74. – P. 305–318.
5. Гречко Л. Г. Козирев Ю.М. Лерман Л.Б. та iн. Експериментальнi дослiдження та математичне мо-
делювання розмiрних характеристик системи квантових точок Ge на Si(100) // Доп. НАН України. –
2005. – № 10. – С. 80–84.
6. Shklyaev A.A., Ichikawa M. Effect of interfaces on quantum confinement in Ge dots grown on Si surfaces
with SiO2 coverage // Surf. Sci. – 2002. – 514. – P. 19–26.
7. Kozyrev Yu.N., Rubezhanska M.Yu., Kondratenko S.V. et al. Morphological peculiarities and physical
properties of three-dimensional Ge nanoclusters growing on SiOx (x < 2) film // Proceedings of the 58-th
Annual Meeting of Austria Physics Society. – Leoben, Austria, September 22–26, 2008. – P. 78.
8. Kozyrev Yu.N., Rubezhanska M.Yu., Kondratenko S. V. et al. Morphology of three-dimensional Ge nano-
clusters growing on SiOx (x < 2) film and efficiency of photoelectromotive force in this structure //
Proceedings of the 14th Intern. Conf. on Thin Films & Reactive Sputter Deposition 2008. – Gent, Belgium
17–20 November, 2008. – P. 38–42.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №1 75
9. Kanjilal A., Hansen J., Gaiduk P. et al. Size and aerial density distributions of Ge nanocrystals in a SiO2
layer produced by molecular beam epitaxy and rapid thermal processing // Appl. Phys. A. – 2005. – 81. –
P. 363–366.
10. Kondratenko S. V., Vakulenko O.V., Nikolenko A. S. et al. Photocurrent spectroscopy of indirect transitions
in Ge/Si multilayer quantum dots at room temperature // Surf. Sci. – 2007. – 601. – L45-L48.
11. Kondratenko S.V., Vakulenko O.V., Nikolenko A. S. et al. Photoconductivity spectra of Ge/Si hetero-
structures with Ge quantum dots // Nanotechnology. – 2007. – 18. – P. 185401–185405.
Надiйшло до редакцiї 24.04.2009Iнститут хiмiї поверхнi iм. О.О. Чуйка
НАН України, Київ
Iнститут фiзики Леобенського унiверситету, Австрiя
Yu.M. Kozyrev, Corresponding Member of the NAS of Ukraine M. T. Kartel,
M.Yu. Rubezhanska, V.K. Sklyar, N.V. Dmitruk, K. Teichert, K. Hofer
Investigation of Si and Ge nanocluster systems on the surface SiOx/Si
prepared by molecular beam epitaxy
Self-assembled Si and Ge nanoclusters are prepared by molecular-beam epitaxy on an initially
amorphous silicon oxide SiOx (x 6 2) layer. In contrast to Si nanoclusters that seem to show
monocrystalline features: {113} side facets with characteristic angles of about 25 ◦ and top (100)
terraces, the formed Ge nanoclusters take a shape of hemispheres with a lower ratio of the nano-
cluster lateral size to height β. A mechanism of formation of such a system is proposed.
76 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №1
|