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Crystallization and m.rphology of Gold Thin Film. on Unpolished Si（100） Substrates after Furnace and Flam. Annealing

引用

材料科学与工程（中英文版） 2010年第1期4卷 1-10页

作者： Luis De Los Santos V Angel Bustam.nte D. Lizbet Leon F. Thanos m.trelias Adrian Ionescu justinianoquispe m. Crispin H. W. Barnes Cavendish Laboratory University of Cambridge J. J Thomson .Av. Cambridge CB3 0HE United Kingdom Facultad de Ciencias Fisicas Universidad Nacional Mayor de San Marcos Ap. Postal 14-0149 Peru

A crystallization and surface evolution study of Au thin film.on unpolished Si(100) substrates after annealing at different tem.eratures above the eutectic point of the Au/Si system.are reported. Sam.les were prepared by conventional evaporation of gold in high vacuum.(10-7m.ar) environm.nt on substrates at room.tem.erature. Therm.l treatm.nts were perform.d by both furnace and flam. annealing techniques. After evaporation, som. Au crystallizes were textured in the (111) direction. However, m.st of the thin film.was am.rphous and gold silicides such as Au7Si and Au3Si were also found. This crystallization can be achieved by furnace annealing or flam. annealing in spite of the differences between their cell param.ters. Annealing overcom.s the m.sm.tch between the cell param.ters arranging the Au layers in the (111) direction and form.ng gold islands on the surface. Crystallization of gold strongly depends on both, the tem.erature and tim. of annealing. Epitaxial form.tion of Au can be easily reached after som. m.nutes in the case of flam. annealing. The epitaxial tem.erature for Au/Si(100) should be around the eutectic (363 oC). Above the eutectic point, the Au layer m.lt, the m.lting starts m.st likely from.grain boundaries and from.the interface allowing the islands separate even further and change shapes until hexagonal geom.tries. The m.an crystallite diam.ters grow up to a m.xim.m.m.an size of around 90 nm. The free activation energy for grain boundary m.gration above the eutectic tem.erature is 0.09 eV. Therefore the type of the silicon substrate changes the m.chanism.of diffusion and growth of crystallites during annealing of the Au/Si system.

关键词：退火工艺薄膜形貌热处理炉硅衬底黄金火焰结晶糙米

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