Физическое осаждение атомных слоев и рост предельно-тонких пленок: сорокалетняя серия исследований системы тугоплавкий металл-кремний

Статья посвящена сорокалетней серии исследований автора по выращиванию экстремально-тонких пленок (ETF) в системе тугоплавкий металл-кремний. Для получения ETF необходимо было разработать новый метод роста — физическое атомно-слоевое осаждение (PALD), использующее технику импульсного испарения адсорбата из плоского источника, расположенного параллельно подложке. По сравнению с традиционным методом молекулярно-лучевого осаждения (MBE), PALD позволяет снизить температуру пара, получить более тонкие слои и расширить ассортимент получаемых материалов. Исследование показало, что, при PALD, использующем пониженные температуры подложки и пара, могут образовываться не только двумерные поверхностные фазы (2D-SP), но и двумерные (2D-SWL) и, затем, нанофазные (ν-SWL) смачивающие слои (SWL). В серии был исследован рост ETF Cr, Co, Fe, Cu и их силицидов на Si (111) и Si (001), а также рост Si на Si (111)7×7 и CrSi₂ (0001). Были получены однослойные и многослойные (Co-Cu-Fe-Cu) нанопленки. Были выявлены основные причины фазовых переходов в SWL, а также показана роль давления, температур пара и подложки в структуре и составе SWL и пограничного слоя подложки. Исследование показало, что полученные методом PALD пленки, обладают уникальными электрическими, оптическими и магнитными свойствами и перспективны для использования в наноустройствах микро- и наноэлектроники.