引言
本文首次提出了由标准SC1SC2腐蚀周期引起的Si(100)表面改性的证据。SC1SC2蚀刻(也称为RCA清洗)通过NH3:H2O2:H2O混合物使硅片氧化,在稀释的HF中去除氧化物,通过HCl:H2O2:H2O混合物进一步氧化,并在稀释的HF中进行最终蚀刻。使用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)平行电子能量损失光谱(皮勒斯)和低能电子衍射(LEED)技术分析样品。HRTEM皮尔斯分析采用了特殊的横截面几何形状,增强了HRTEM对表面物种的敏感性。原子分辨率的HRTEM显微照片显示,只有当样品经历了SC1SC2循环时,硅表面的纳米层中的结晶顺序才部分丧失。HRTEM和LEED都没有观察到(21)重建图案。皮耳分析可以排除表面或无序层中氧、碳或氟的存在,从而得出氧化处理导致硅(100)表面晶体结构改变的结论。
实验
在整个工作中,使用了直拉法生长的0。6毫米厚的p型1。72。5Mcm(100)硅片。晶片在热三氯乙烯(353K下600秒)、丙酮(313K下600秒)和水中进行标准脱脂处理,以去除任何有机残留物。为了生成氢封端的硅(100)表面,我们将样品浸入353K的APM溶液(NH3(32体积)H2O2(30体积)H2O(1:1:5体积))中600秒,以去除有机污染物并氧化表面。然后在缓冲的(pH5)HF(50体积)NH4F(40体积)溶液中在293K下蚀刻掉氧化物30秒。然后在353K下用HPM溶液(HCl(37体积)H2O2(30体积)H2O(114体积))处理表面600秒,最后在293K下用NH4F(40体积)蚀刻(和氢化)240秒。用于透射电子显微镜(TEM)分析的样品被减薄至100纳米,可用于平面视图(PV)和横截面(XS)实验。为了达到要求的厚度,样品分别进行了50米(光伏)和20米(XS)的机械抛光。光伏...
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