Атомно-силовая микроскопия заращенных Si,Ge наноразмерных островков: диагностика и зарядовая нанолитография тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Дунаевский, Михаил Сергеевич

• Дунаевский, Михаил Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Дунаевский, Михаил Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

1. АТОМНО - СИЛОВАЯ МИКРОСКОПИЯ - МЕТОД ДИАГНОСТИКИ И СОЗДАНИЯ НАНОСТРУКТУР И

1.1 Концепция атомно-силовой микроскопии

1.2 Взаимодействие зонда с поверхностью

1.3 Основные моды АСМ

1.4 Примеры двухпроходных методик АСМ

1.5 Обработка получаемых изображений

1.6 Литографические методики.

1.7 Применение АСМ для диагностики наноструктур 41 Выводы

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАРАЩЕННЫХ GeSi НАНООСТРОВКОВ И КВАНТОВЫХ ТОЧЕК InSb МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ НА СКОЛАХ СТРУКТУР

2.1 Введение

2.2 Объект исследования

2.3 АСМ исследования структур с одним слоем GeSi наноостровков до заращивания

2.4 АСМ исследования структур с одним слоем GeSi наноостровков после заращивания

2.5 АСМ исследования структур с 5-ю слоями GeSi наноостровков

2.6 АСМ исследования гетероструктуры с 10-ю слоями InSb КТ в GaSb матрице

Выводы

3. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТРАВЛЕНИЕМ ЗАРАЩЕННЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ Si В ТЕРМИЧЕСКОМ ОКИСЛЕ Si

3.1 Введение

3.2 ACM визуализация заращенных нанокристаллов Si в термическом окисле SiC>2 на протравленной поверхности

3.3 Измерения локальной твердости 95 Выводы

4. ЛОКАЛЬНАЯ ЗАРЯДКА ЗОНДОМ АТОМНО-СИЛОВОГО МИКРОСКОПА ТОНКИХ СЛОЕВ ТЕРМИЧЕСКОГО ОКИСЛА Si

СОДЕРЖАЩИХ Si И Ge НАНОКРИСТАЛЛЫ

4.1 Введение

4.2 Приготовление и оптимизация образцов для исследования

4.3 Выполнение локальной зарядки АСМ-зондом и режимы визуализации

4.4 Результаты эксперимента по локальной зарядке Si-HK в Si

4.5 Моделирование взаимодействия АСМ-зонда с заряженным нанокристаллом. Оценка числа носителей заряда, локализованных в Si-HK

4.6 Результаты эксперимента по локальной зарядке Ge-HK в Si02.

4.7 Выполнение зарядовых литографических рисунков ' 143 Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Атомно-силовая микроскопия заращенных Si,Ge наноразмерных островков: диагностика и зарядовая нанолитография»

В последнее десятилетие стало уделяться много внимания разработке методов получения и изучению свойств твердотельных структур с линейными размерами порядка десятков нанометров и менее. Структуры столь малых размеров обычно называются наноструктурами и они могут проявлять удивительные свойства отличные от свойств объемных материалов. Исследования по получению наноструктур, их диагностике и практическим применениям получили название работ в области нанотехнологий.

В настоящее время интерес к наноструктурам связан с бурным развитием информационных технологий и необходимостью дальнейшей миниатюризации приборов микро- и оптоэлектроники. В качестве примера яркого успеха работ в области нанотехнологии можно отметить разработку технологии изготовления процессоров с техпроцессом 65 и 90нм. Современные полупроводниковые лазеры содержат в качестве активной среды наноструктуры - квантовые ямы и квантовые точки. Кроме микро- и оптоэлектроники существует огромный интерес к применению твердотельных наноструктур в биологии и медицине (в качестве люминесцентных маркеров), в химической промышленности и энергетике (в качестве катализаторов) и во многих других областях.

Важнейшую роль при исследовании наноструктур играют методы диагностики. Одним из наиболее удобных методов диагностики наноструктур на сегодняшний день является атомно-силовая микроскопия (АСМ). АСМ - это семейство экспериментальных методов локального изучения свойств поверхности, основанных на взаимодействии твердотельного острого зонда с изучаемой поверхностью. Атомно-силовая микроскопия также предоставляет возможность для нанолитографии - локальной модификации поверхности под зондом, то есть также является методом создания наноструктур.

Наиболее технологичным материалом на сегодняшний день является кремний. Это обусловлено тем, что кремний легко образует окисел с достаточно хорошей границей окисел-полупроводник. Основная масса современной микроэлектроники делается на базе кремния. Поэтому исследование наноструктур в Si и наноструктур внутри термического окисла Si02 представляется достаточно актуальным. Так, например, эпитаксиальные наноостровки GeSi встроенные в Si матрицу представляют интерес как среда для получения фотоприемников в ближнем инфракрасном диапазоне [1]. Другая актуальная система - Si (или Ge) нанокристаллиты (Si-HK либо Ge-HK) встроенные в диэлектрическую матрицу Si02. Тонкие слои Si02 с Si либо Ge -нк представляют интерес в качестве среды, способной хранить заряд, локализованный на нанокристаллитах, что может использоваться при создании устройств энергонезависимой памяти [2].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Развитие методов атомно-силовой микроскопии для визуализации и исследования полупроводниковых наноостровков, заращенных в кристаллических и аморфных матрицах. В качестве объектов исследования были выбраны наноразмерные островки GeSi, заключенные внутри слоев кристаллического Si, а также Ge и Si нанокристаллы в слоях термического окисла Si02. Важной частью работы является реализация и изучение эффекта нанолокальной зарядки Si (и Ge) - НК в слоях окисла Si02, осуществляемой под зондом АСМ. В работе были поставлены следующие задачи: 1. Для структур с GeSi наноразмерными островками, заращенными в Si, выполнить АСМ эксперименты на поверхностях сколов. Определить возможность визуализации наноостровков на сколе.

2. Для слоев S1O2 содержащих внутри Si-HK выполнить стравливание покровного слоя SiC>2, открывающее доступ к Si-HK для последующей АСМ-визуализации НК в рельефе травления.

3. Для тонких слоев SiC>2 содержащих внутри Si (либо Ge) -НК выполнить эксперимент по локальной АСМ зарядке нанокристаллов с последующей визуализацией распределения внесенного заряда по слою НК.

4. Установить взаимосвязь между геометрическими параметрами слоя НК (диаметр НК, расстояние между соседними НК, расстояние от слоя НК до Si-подложки) и характеристиками по удержанию заряда (размер области локализации заряда и время удержания заряда). Определить физические условия, приводящие к получению зарядовых областей наименьшего размера и с наибольшим временем жизни.

5. Исследовать возможности выполнения зарядовой нанолитографии на слоях S1O2 с нанокристаллами внутри.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

• Показано, что заращенные в кристаллических структурах полупроводниковые наноостровки можно выявлять на сколах структур в атмосферных условиях при исследовании топографий сколов методами АСМ.

• Показано, что прохождение скола в структуре через содержащиеся в ней полупроводниковые наноостровки не является планарным, что обусловлено изменением состава и внутренних напряжений в наноостровках от центра к периферии. В результате, наноостровки могут проявляться на поверхности скола в двух формах: в виде бугорков или в виде ямок.

• Показано, что фазовое выделение Si, имплантированного в окисел Si02, может происходить как в форме Si-HK, так и протяженных кластеров плоской формы, ориентированных параллельно поверхности окисла. Возникновение кластеров связано с распадом твердого раствора Si в Si02 в местах, где концентрация избыточного кремния превышает критическое значение.

• В работе были выполнены исследования по локальной зарядке Si и Ge -НК в тонких слоях Si02 под зондом АСМ при приложении напряжения между АСМ-зондом и Si-подложкой. Были достигнуты рекордные параметры удержания внесенного заряда: диаметр заряженной области менее 30 нм и время удержания заряда т>10 часов. Эти высокие параметры были достигнуты благодаря применению особых процедур приготовления слоев окисла с Si (и Ge) -НК, оптимизации условий проведения эксперимента по локальной зарядке под зондом АСМ и применению методики микроскопии градиента электростатической силы для наблюдения эффекта зарядки.

• Показана возможность осуществления зарядовой нанолитографии на поверхности слоев Si02 с Si-HK, состоящей в формировании литографического изображения зарядами, инжектируемыми в слой Si02 из зонда АСМ. Продемонстрирована возможность выполнения зарядовой нанолитографии по векторному алгоритму с шагом 50нм.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.

В работе были предложены и развиты две АСМ-методики исследования полупроводниковых наноразмерных островков, заращенных в приборных структурах. На примере наноостровков GeSi в Si и InSb в GaSb показано, что в случае кристаллических структур наноостровки уверенно выявляются в атмосферных условиях в топографии сколов структур. Для наноостровков Si в аморфной матрице Si02 разработан метод выявления наноостровков путем топографических исследований поверхности окисла, селективно протравленной в растворе фторида аммония. Применение разработанных методик выявления заращенных наноостровков позволяет получать изображения одиночных островков с высоким пространственным разрешением и получать информацию об их размере и форме, характере деформации, поверхностной плотности в ростовых слоях, корреляции в пространственном расположении.

Показано, что в тонких слоях термического окисла Si02 на кремнии может быть достигнуто подавление латеральной миграции инжектированных в слой электронов за счет их локализации на нанокристаллах Si или Ge, встроенных в середине слоя окисла методом ионной имплантации.

Предложен новый метод локального контроля электрических параметров тонких слоев приборных окислов. Идея метода состоит в локальной зарядке такого участка окисла под зондом АСМ и дальнейшем наблюдении во времени за величиной инжектированного заряда и его латеральным разбеганием в плоскости окисла методом микроскопии градиента электростатической силы. Разработанный метод предоставляет возможности контроля областей утечек заряда в слоях Si02, используемых в качестве подзатворного окисла в транзисторах.

Показана возможность осуществления зарядовой нанолитографии на слоях Si02C нанокристаллами.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Дунаевский, Михаил Сергеевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Сформулируем основные результаты работы:

1. На примере исследования структур с наноостровками GeSi в Si, а также InSb КТ в GaSb предложен новый удобный способ выявления и изучения в атмосферных условиях заращенных наноостровков в полупроводниковых структурах путем исследования топографии их сколов методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). Выявление наноостровков в топографии возможно благодаря двум эффектам: 1) дугообразному рассечению сколом индивидуальных наноостровков и 2) релаксации упругих напряжений наноостровков на свободной поверхности скола.

2. Измерены линейные размеры заращенных GeSi наноостровков и InSb-KT. Предложен метод оценки поверхностной плотности заращенных наноостровков исходя из значений среднего расстояния между наноостровками на сколе и их диаметров. Анализ формы и размеров соответствующих топографических особенностей сколов может быть использован для характеризации напряжений в наноостровках. Для GeSi наноостровков в Si получена оценка упругих деформаций, составляющая примерно 1%, что согласуется с данными других исследований.

3. В работе развит удобный метод выявления Si-HK и кластеров в толще окисла S1O2 посредством селективного вытравливания материала окисла и регистрации топографии и локальной жесткости протравленных поверхностей методами АСМ. Подобран селективный травитель на базе фторида аммония обеспечивающий достаточно медленную скорость селективного травления окисла Si02, менее 1 нм/сек. Показано, что Si-HK проявляются на протравленной поверхности в виде нанобугорков высотой до 2-3 нм.

4. Проведенные экспериментальные исследования слоев окисла Si02, имплантированных ионами Si+, показали, что фазовое выделение Si в толще окисла Si02 может происходить как в форме Si-HK, так и протяженных кремниевых кластеров. Возникновение кластеров связывается с распадом твердого раствора Si в Si02 в местах превышения критической концентрации

Si. Приведенные наблюдения свидетельствуют о важности контроля характера фазовых выделений Si и их распределений по толщине имплантированного слоя окисла.

5. Показано, что на Si-подложке могут быть приготовлены слои Si02 нанометровой толщины с Si(Ge)-HK, отделенными друг от друга и от подложки туннельно-непрозрачным слоем диэлектрика. Массив Si,(Ge)-HK получается путем имплантации низкоэнергетических ионов Si+ (Ge+) в слой окисла и последующего термического отжига в атмосфере N2+1.5%02.

6. При локальной зарядке таких слоев окисла под зондом АСМ возможно получение устойчивых во времени областей заряженных Si-HK (Ge-HK) с латеральными размерами менее 30 нм. Это позволяет при использовании таких локальных областей зарядки в качестве битов информации получить энергонезависимую память с плотностью записи информации свыше 0.3 л

ТБит/дюйм . Слои окисла Si02 с Si-HK могут быть использованы в качестве среды для осуществления зарядовой нанолитографии с латеральным разрешением лучше 50 нм. Выполнены зарядовые рисунки по алгоритму векторной литографии с шагом ЮОнм и 50нм.

7. Показан пороговый по напряжению характер эффекта зарядки НК в слое Si02, а также наличие насыщения эффекта зарядки с ростом величины напряжения и длительности импульса зарядки. Предложена простая модель для описания электростатического взаимодействия между заряженными НК и АСМ зондом, дающая удовлетворительное описание экспериментальных наблюдений.

8. Выполненные исследования продемонстрировали уникальные возможности методов электростатической силовой микроскопии для контроля латерального транспорта и утечки зарядов в нанометровых слоя окисла Si02 на кремнии. Показано, что применение МГЭС моды позволяет изучать поведение зарядов в слоях окисла с латеральным разрешением на уровне 15нм.

В заключение автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю А.Н. Титкову за ценные советы, замечания и правки в процессе написания диссертации, а также за моральную и материальную поддержку.

Автор хотел бы выразить благодарность коллегам, предоставившим образцы и оборудование, используемые при подготовке диссертационной работы: З.Ф.Красильнику, А.Н.Лобанову, A.Claverie, J.J.Grob, А.Н.Баранову.

Автор выражает благодарность сотрудникам лаборатории оптики поверхности Физико-Технического института, без помощи которых эта работа была бы невозможна: А.В.Анкудинову, Т.В.Львовой, А.Крыжановскому, И.В.Макаренко, В.Л.Берковицу, А.Н.Гордеевой, Г.В.Бенеманской.

Автор также хотел бы поблагодарить свою семью и близких людей за терпение и моральную поддержку.

Список публикаций автора по теме диссертации:

1А. В.А. Козлов, В.В. Козловский, А.Н. Титков, М.С. Дунаевский, А.К. Крыжановский, Скрытые наноразмерные дефектные слои, сформированные в кристаллах Si и SiC высокодозной имплантацией протонов, ФТП, том 36, вып.11, с.1310-1317, (2002);

2А. A.N.Titkov, J.J.Grob, M.S.Dunaevskii, A.V.Ankudinov, R.Laiho, Storage and real time evolution of charges in thin SiCb films with Si nanoclusters: electrostatic force microscopy studies, Proc. of Int. Workshop"Scanning Probe Microscopy-2002", Nizhny Novgorod, March 3-6, p. 14-15, (2002 )

ЗА. М.С.Дунаевский, З.Ф.Красильник, Д.Н.Лобанов, А.В.Новиков, А.Н.Титков, R.Laiho, Визуализация заращенных наноостровков GeSi в кремниевых структурах методом атомно-силовой микроскопии на сколах, ФТП, том 37, вып.6, с.692-699, (2003).

4А. A.N. Titkov, M.S.Dunaevskii, A.V.Ankudinov, Z.F.Krasilnik, D.N.Lobanov, A.V.Novikov, R.Laiho, Ambient AFM observation of strained SiGe nanoislands embedded in Ge/Si structures on the structure cross-sections, Proc. of Int. Workshop"Scanning Probe Microscopy-2003", Nizhny Novgorod, March 2-5, p. 16-18, (2003)

5A. M.S.Dunaevskii, A.V.Ankudinov, Z.F.krasilnik, D.N.Lobanov, A.V.Novikov, D.A.Yarekha, P.Girard, A.N.Titkov, Visualization of buried nanoislands in GeSi/Si and InSb/GaSb heterostructures by cross-sectional atomic force microscopy, Proc. of 11th Int. Symp."Nanostructures:Physics and Technology", St.Petersburg, Russia, June 23-28, p. 103-104, (2003)

6A. М.С.Дунаевский, J.J.Grob, А.Г.Забродский, R.Laiho, А.К.Крыжановский, А.Н.Титков, ACM визуализация нанокристаллов Si в термическом окисле SiC>2 с помощью селективного травления, ФТП, том 38, вып.11, с. 1294-1300, (2004)

7А. A.V. Ankudinov, P.N.Brunkov, D.V.Denisov, M.S.Dunaevskii, A.V.Kamanin, V.N.Petrov, N.M.Shmidt, A.N.titkov, P.S.Kopiev, Strain relaxation in nanostructured materials, Proc. of 12th Int. Symp."Nanostructures:Physics and Technology", St.Petersburg, Russia, June 21-25, p.217-218, (2004) 8A. M.S.Dunaevskii, A.N.Titkov, Z.F.Krasilnik, D.N.Lobanov, A.V.Novikov, R.Laiho, Visualization of buried SiGe quantum dots at cleavages by cross-sectional atomic force microscopy, Appl.Phys.Lett., 85, p. 1999-2001, (2004) 9A. N.V.Vostokov, Y.N.Drozdov, D.N.Lobanov, A.V.Novikov, M.V.Shaleev, A.N.Yablonskii, Z.F.Krasilnik, A.V.Ankudinov, M.S.Dunaevskii, A.N.Titkov, GeSi/Si(001) structures with self-assembled islands: growth and optical properties, ed. by Joyce "Quantum dots: Fundamentals, applications and frontiers", 333-351, Springer (2005) 10A. М.С.Дунаевский, А.Н.Титков, С.Ю.Ларкин, А.Б.Спешилова, C.Bonafos, A.Claverie, R.Laiho Нанолокальная зарядовая запись в тонких слоях S1O2 с встроенными Si нанокристаллами под зондом атомно-силового микроскопа, ПЖТФ, том 33, вып.20, с.80-87, (2007)

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Дунаевский, Михаил Сергеевич, 2007 год

1. А.И.Якимов, А.В.Двуреченский, В.В.Кириенко, А.И.Никифоров, Ge/Si фотодиоды и фототранзисторы со встроенными слоями квантовых точек Ge для волоконно-оптических линий связи, Физика твердого тела, 47, 37, (2005)

2. S.Tiwary, F.Rana, H.Hanafi, A.Hartstein, E.Crabbe, K.Chan, A silicon nanocrystals based memory, Appl.Phys.Lett., 68, 1377, (1996)3. www.ntmdt.ru,www.nanosensors.com

3. J.E.Lennard-Jones, Cohesion, Proceedings of the Physical Society, 43, 461-482, (1931)

4. Л.Д.Ландау, Е.М.Лившиц, Теория упругости. М.: Наука, с.246, (1987)

5. J. Colchero, A. Gil, А. М. Baro, Resolution enhancement and improved data interpretation in electrostatic force microscopy, Phys.Rev.B., 64, 245403 (2001)

6. H.O.Jacobs P.Leuchtmann, O.J.Homan, A.Stemmer, Resolution and contrast in Kelvin probe force microscopy, J.Appl.Phys., v84, 1168, (1998)

7. J.S. Villarubia, Morphological estimation of tip geometry for scanned probe microscopy, Surf.Sci, v.321, 287 . (1991)

8. J. Cortes Rosa, M. Wendel, H. Lorenz, J.P. Kotthaus, M. Thomas, H. Kroemer, Direct patterning of surface quantum wells with an atomic force microscope, Appl.Phys.Lett., 73,2684, (1998)

9. S. Lemeshko, S. Gavrilov, V. Shevyakov, V. Roschin, R. Solomatenko, Investigation of tip-induced ultrathin Ti film oxidation kinetics, Nanotechnology, 12, 273,(2001)

10. P.Vettiger, M.Despont, U.Drechsler, U.Durig, W.Haberle, M.I.Lutwyche, H.E.Rothuizen, R.Stutz, R.Widmer, G.K.Binnig, The "Millipede"—More than one thousand tips for future AFM data storage, IBM J.Res.Develop. 44, 323, (2000)

11. I.N. Stranski, L.Von Krastanow, Akad. Wiss. Lit. Mainz Abh. Math. Naturwiss. Kl. Lib., 146, 797(1939)

12. D. Leonard, K. Pond, P. M. Petroff, Critical layer thickness for self-assembled InAs islands on GaAs, Phys. Rev. В 50, 11687, (1994)

13. В.П.Евтихиев, В.Е.Токранов, А.К.Крыжановский, А.М.Бойко, Р.А.Сурис,

14. A.Н.Титков, А.Накамура, И.Ичида, Особенности роста квантовых точек InAs на вицинальной поверхности GaAs (001), разориентированной в направлении 010., ФТП, 32, 860,(1998)

15. J.Tersoff, C.Teichert, M.G.Lagally, Self-organization in growth of quantum dot superlattices, Phys.Rev.Lett., 76, 1675, (1996)

16. J.Tersoff, B.J.Spencer, A.Rastelli, H.Kanel, Barrierless Formation and Faceting of SiGe Islands on Si(001), Phys.Rev.Lett., 89, 196104, (2002)

17. А.Г.Макаров, Н.Н.Леденцов, А.Ф.Цацульников, Г.Э.Цырлин, В.А.Егоров,

18. B.М.Устинов, Н.Д.Захаров, P. Werner, Исследование оптических свойств структур со сверхплотными массивами квантовых точек Ge в матрице Si, ФТП, 37,219, (2003)

19. Н.В.Сибирев, В.Г.Талалаев, А.А.Тонких, Г.Э.Цырлин, В.Г.Дубровский, Н.Д.Захаров, P.Werner, Зонная структура и спектр фотолюминесценции сверхрешетки Ge0.8Si0.2/Ge0.1Si0.9 с вертикально совмещенными квантовыми точками, ФТП, 40,230, (2006)

20. J.Zhu, K.Brunner, G.Abstreiter, Observation of {105} facetted Ge pyramids inclined towards vicinal Si(001) surfaces, Appl.Phys.Lett., 72,424, (1998)

21. Н.В.Востоков, Ю.Н.Дроздов, З.Ф.Красильник, О.А.Кузнецов, Д.Н.Лобанов, А.В.Новиков, М.В.Шалеев, Особенности формирования островков Ge(Si) на релаксированных буферных слоях Sil-xGex/Si (001), ФТП, 40,235, (2006)

22. Н.В.Востоков, С.А.Гусев, И.В.Долгов, Ю.Н.Дроздов, З.Ф.Красильник, Д.Н.Лобанов, Л.Д.Молдавская, А.В.Новиков, В.В.Постников, Д.О.Филатов, Упругие напряжения и состав самоорганизующихся наноостровков GeSi на Si (001), ФТП, 34, 8, (2000)

23. S.H.Xin, P.D.Wang, A.Yin, C.Kim, M.Dobrowolska, J.L.Merz, J.K.Furdyna, Formation of self-assembling CdSe quantum dots on ZnSe by molecular beam epitaxy, Appl. Phys. Lett. 69, 3884 (1996)

24. W. Wu, J.R. Tucher, G.S. Solomon, J.S. Harris, Atom-resolved scanning tunneling microscopy of vertically ordered InAs quantum dots, Appl. Phys.Lett., 71, 1083 (1997)

25. O.Kienzle, F.Ernst, M.Riihle, O.G.Schmidt, K.Eberl, Germanium "quantum dots" embedded in silicon: quantitative study of self-alignment and coarsening, Appl.Phys.Lett. 74,269 (1999)

26. V.L.Thanh, V.Yam, P.Boucaud, F.Fortuna, C.Ulysse, D.Bouchier, L.Vervoort, J.M.Lourtioz, Vertically self-organized Ge/Si.001. quantum dots in multilayer• structures, Phys.Rev.B., 60, 5851, (1999)

27. Q.Xie, A.Madhukar, P.Chen, N.P.Kobayashi, Vertically self-organized InAsquantum box islands on GaAs(lOO), Phys.Rev.Lett., 75, 2542, (1995)

28. G.S.Solomon, J.A.Trezza, A.F.Marshall, J.S.Harris, Vertically Aligned and Electronically Coupled Growth Induced InAs Islands in GaAs, Phys.Rev.Lett., 76, 952,(1996)

29. R.Magerle, Nanotomography, Phys.Rev.Lett., 85, 2749, (2000)

30. S.Tiwari, F.Rana, H.Hanafi, A.Hartstein, E.F.Crabbe, K.Chan, A silicon nanocrystals based memory, Appl.Phys.Lett. 68, 1377 (1996)

31. D. Bimberg, M. Grundmann, N.N. Ledentsov. Quantum Dot Heterostructures• (N.Y., 1998).

32. B. Legrand, B. Grandidier, J.P. Nys, D. Stivenard, J.M. Gerard, V. Thierry-Mieg, Scanning tunneling microscopy and scanning tunneling spectroscopy of self-assembled InAs quantum dots, Appl. Phys. Lett., 73, 96 (1998).

33. H. Eisele, O. Flebbe, T. Kalka, M. Dahne-Prietsch, Cross-sectional STM study of InAs quantum dots for laser devices, Surf. Interface Anal., 27, 537 (1999).

34. B. Legrand, J.P. Nys, B. Grandidier, D. Stivenard, A. Lemaitre, J.M. Gerard, V. Thierry-Mieg, Quantum box size effect on vertical self-alignment studied using cross-sectional scanning tunneling microscopy, Appl. Phys. Lett., 74, 2608 (1999)

35. G. Abstreiter, P. Schittenhelm, C. Engel, E. Silveira, A. Zrenner, D. Meertens, W. Jager, Growth and characterization of self-assembled Ge-rich islands on Si, Semicond. Sci. Technol., 11, 1521 (1996).

36. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, Yu.Yu. Proskuryakov, A.I. Nikiforov, O.P.

37. Pchelyakov, S.A. Teys, A.K. Gutakovskii, Normal-incidence infrared photoconductivity in Si p-i-n diode with embedded Ge self-assembled quantum dots, Appl. Phys. Lett. 75, 1413 (1999).

38. Z.F. Krasilnik, P. Lytvin, D.N. Lobanov, N. Mestres, A.V. Novikov, J. Pascual, M.Ya. Valakh, V.A. Yukhymchuk, Microscopic and optical investigation of Ge• nanoislands on silicon substrates, Nanotechnology, 13, 81 (2002).

39. J.Tersoff, C.Teichert, M.G.Lagally, Self-Organization in Growth of Quantum• Dot Superlattices, Phys.Rev.Lett., 76, 1675, (1996)

40. J.Tersoff, B.J.Spencer, A.Rastelli, H.Kanel, Barrierless Formation and Faceting of SiGe Islands on Si(001), Phys.Rev.Lett., 89, 196104, (2002)

41. А.И.Якимов, А.В.Двуреченский, А.И.Никифоров, С.В.Чайковский, С.А.Тийс, Фотодиоды Ge/Si со встроенными слоями квантовых точек Ge для ближней инфракрасной области (1.3-1.5 мкм), ФТП, 37, 1383, (2003)

42. А.И.Якимов, А.В.Двуреченский, В.В.Кириенко, А.И.Никифоров, Ge/Si фотодиоды и фототранзисторы со встроенными слоями квантовых точек Ge для• волоконно-оптических линий связи, Физика твердого тела, 47, 37, (2005)

43. J.H.Davies, D.M.Bruls, J.W.A.M.Vugs, P.M.Koenraad, Relaxation of a strained quantum well at a cleavage surface, J.Appl.Phys., 91, 4171, (2002)

44. Л.Д.Ландау, Е.М.Лившиц, Курс теоретической физики, изд. 5-е под редакцией Л.П.Питаевского, т.7, стр.44, стр.47.

45. J. Tersoff, С. Teichert, M.G. Lagally, Self-Organization in Growth of Quantum Dot Superlattices, Phys. Rev. Lett., 76, 1675 (1996).

46. A.A.Darhuber, T.Grill, J.Stangl, G.Bauer, D.J.Lockwood, J.P.Noel, P.D.Wang, C.Torres, Elastic relaxation of dry-etched Si/SiGe quantum dots, Phys.Rev.B, 58, 4825,(1998)

47. P.Protopoulps, A.G.Nassiopoulou, Room- and low-temperature voltage tunable electroluminescence from a single layer of silicon quantum dots in between two thin Si02 layers, Appl. Phys. Lett. 77, 1816 (2000)

48. T.Shimizu-Iwayama, K.Fujita, S.Nakao, K.Saitoh, T.Fujita, N.Itoh, Visible photoluminescence in Si+-implanted silica glass, J.Appl. Phys. 75, 7779 (1994)

49. Yi Shi, K.Saito, H.Ishikuro, T.Hiramoto, Effects of traps on charge storage characteristics in metal-oxide-semiconductor memory structures based on silicon nanocrystals, J. of Appl. Phys. 84, 2358 (1998)

50. E.Kapetanakis, P.Normand, D.Tsoukas, K.Beltsios, J.Stoemenos, S.Zhang, Charge storage and interface states effects in Si-nanocrystal memory obtained using low-energy Si + implantation and annealing, Appl. Phys. Lett. 77, 3450 (2000)

51. G. Ben Assayag, C.Bonafos, M.Carrada, A.Claverie, P.Normand, Transmission electron microscopy measurements of the injection distances in nanocrystal-based memories, Appl. Phys. Lett. 82, 200 (2003)

52. А.А.Бухараев, Н.И.Нургазизов, А.В.Сугоняко, Микроэлектроника 31, 121-128(2002)

53. I.A.Karpovich, N.V.Baidus, B.N.Zvonkov, D.O.Filatov, S.V.Levichev, A.V.Zdoroveishev, V.A.Perevoshikov, Phys. Low-Dim. Struct., 3/4, 341-348 (2001)

54. F.H.Li, Y.L.Fan, X.J.Yang, Z.M.Jiang, Y.Q.Wu, J.Zou, Atomic composition profile change of SiGe islands during Si capping, Appl. Phys. Lett., 89, 103108 (2006)

55. G.Katsaros, A.Rastelli, M.Stoffel, G.Costantini, O.G.Schmidt, K.Kern, J. Tersoff, E. Miiller, H.von Kanel, Evolution of buried semiconductor nanostructures and origin of stepped surface mounds during capping, Appl. Phys. Lett., 89, 253105 (2006)

56. G. Katsaros, G. Costantini, M.Stoffel, R. Esteban, A. M. Bittner, A. Rastelli, U. Denker, O. G. Schmidt, K. Kern, Kinetic origin of island intermixing during the growth of Ge on Si(001), Phys. Rev. В 72, 195320 (2005)

57. S.Guha, Characterization of Si + ion-implanted Si02 films and silica glasses, J. of Appl. Phys., 84, 5210(1998)

58. M.L.Brongersma, A.Polman, K.S.Min, H.A.Atwater, Depth distribution of luminescent Si nanocrystals in Si implanted Si02 films on Si, J. Appl. Phys. 86, 759 (1999)

59. S.Cheylan, R.G.Elliman, Effect of particle size on the photoluminescence from hydrogen passivated Si nanocrystals in Si02, Appl. Phys. Lett. 78, 1912 (2001)

60. М.С.Дунаевский, J.J.Grob, А.Г.Забродский, R.Laiho, А.К.Крыжановский, А.Н.Титков, ACM визуализация нанокристаллов Si в термическом окисле Si02 с помощью селективного травления, ФТП, том 38, вып.11, с. 1294-1300, (2004)

61. V.J.Garcia, L.Martinez, J.M.Briceno-Valero, C.H.Schilling, Probe Microscopy, Dimensional metrology of nanometric spherical particles using AFM, 1, 107 (1997)

62. B.Kracke, B.Damaschke, Measurement of nanohardness and nanoelasticity of thin gold films with scanning force microscope, Appl. Phys. Lett. 77, 361 (2000)

63. G.D.Wilk, Yi Wei, H.Edwards, R.M.Wallace, In situ Si flux cleaning technique for producing atomically flat Si(100) surfaces at low temperature, Appl. Phys. Lett. 70, 2288(1999)

64. M.Strobel, R.H.Heinig, W.Moeller, Three-dimensional domain growth on the size scale of the capillary length: Effective growth exponent and comparative atomistic and mean-field simulations, Phys. Rev. В 64, 245422 (2001)

65. T.Mueller, R.H.Heinig, W.Moeller, Size and location control of Si nanocrystals at ion beam synthesis in thin Si02 films, J.Appl. Phys. 81, 3049 (2002)

66. S.P.Withrow, C.W.White, D.M.Hembree, J.C.Barbour, Effects of hydrogen in the annealing environment on photoluminescence from Si nanoparticles in Si02, J.Appl.Phys. 86, 396(1999)

67. S.Tiwary, F.Rana, K.Chan, L.Shi, H.Hanafi, Single charge and confinement effects in nano-crystal memories, Appl.Phys.Lett., 69, 1232, (1996)

68. C.J.Kang G.H.Buh, S.Lee, C.K.Kim, K.M.Mang, C.Im, Y.Kuk, Charge trap dynamics in a Si02 layer on Si by scanning capacitance microscopy, Appl.Phys.Lett., 74, 1815,(1999)

69. J.W.Hong, S.M.Shin, C.J.Kang, Y.Kuk, Z.G.Khim, S.Park, Local charge trapping and detection of trapped charge by scanning capacitance microscope in the Si02/Si system, Appl.Phys.Lett., 75,1760, (1999)

70. G.H.Buh H.J.Chung, Y.Kuk, Real-time evolution of trapped charge in a Si02 layer: An electrostatic force microscopy study Appl.Phys.Lett., 79,2010, (1999)

71. D.Schaadt, E.Yu, S.Sankar, A.Berkowitz, Charge storage in Co nanoclusters embedded in Si02 by scanning force microscopy, Appl.Phys.Lett., 74,472 (1999)

72. F.Xu, S.Thaler, C.Lopez, J.Barnard, A.Butera, J.Weston, Stable charge storage in granular thin films, Appl.Phys.Lett., 86, 074105 (2005)

73. E.A.Boer L.D.Bell, M.L.Brongersma, H.A.Atwater, M.L.Ostraat, R.C.Flagan, Charging of single Si nanocrystals by atomic force microscopy Appl.Phys.Lett., 78, 3133,(2001)

74. T.Melin D.Deresmes, D.Stievenard, Charge injection in individual silicon nanoparticles deposited on a conductive substrate Appl.Phys.Lett., 81, 5054, (2002)

75. S.Banerjee, M.Salem, S.Oda, Conducting-tip atomic force microscopy for injection and probing of localized charges in silicon nanocrystals, Appl.Phys.Lett., 83, 3788 (2003)

76. S.Barbet T.Melin, H.Diesinger, D.Deresmes, D.Stievenard, Charge-injection mechanisms in semiconductor nanoparticles analyzed from force microscopy experiments, Phys.Rev.B, 73, 045318, (2006)

77. M.J.Gordon, T.Baron, Amplitude-mode electrostatic force microscopy in UHV: Quantification of nanocrystal charge storage, Phys.Rev.B, 72, 165420, (2005)

78. E.Boer, M.Brongersma, H.Atwater, R.Flagan, L.Bell, Localized charge injection in Si02 films containing silicon nanocrystals, Appl.Phys.Lett., 79, 791 (2001)

79. C.Ng, T.Chen, H.Lau, Y.Liu, M.Tse, O.Tan, V.S.W.Lim, Visualizing charge transport in silicon nanocrystals embedded in Si02 films with electrostatic force microscopy, Appl.Phys.Lett., 85, 2941 (2004)

80. C.Y.Ng, T.Chen, M.Tse, V.S.W.Lim, S.Fung, A.A.Tseng, Influence of silicon-nanocrystal distribution in Si02 matrix on charge injection and charge decay, Appl.Phys.Lett., 86,152110, (2005)

81. R.Dianoux, H.J.H.Smilde, F.Marchi, N.Buffet, P.Mur, F.Comin, J.Chevrier, Kinetic roughening of charge spreading in a two-dimensional silicon nanocrystal network detected by electrostatic force microscopy, Phys.Rev.B., 71,125303, (2005)

82. M.Binggeli, C.M.Mate, Influence of capillary condensation of water on nanotribology studied by force microscopy, Appl. Phys. Lett. 65, 415 (1994)

83. H.Sugimura, Y.Ishida, K.Hayashi, O.Takai, N.Nakagiri, Potential shielding by the surface water layer in Kelvin probe force microscopy, Appl.Phys.Lett., 80, 1459 (2002)

84. N.Nakagiri, T.Yamamoto, H.Sugimura, Y.Suzuki, Imaging mechanism and effects of adsorbed water in contact-type scanning capacitance microscopy, J.Vac.Sci.Technol.B, 14, 887 (1996)

85. E.Kapetanakis, P.Normand, D.Tsoukalas, K.Beltsios, J.Stoemenos, S.Zhang, J. van den Berg, Charge storage and interface states effects in Si-nanocrystal memory obtained using low-energy Si + implantation and annealing, Appl.Phys.Lett. 77, 3450 (2000)

86. Г.А.Качурин, С.Г.Яновская, В.А.Володин, В.Г.Кеслер, А.Ф.Лейер, М.-О. Ruault, О формировании нанокристаллов кремния при отжиге слоев Si02, имплантированных ионами Si, Физика и техника полупроводников 36, 685 (2002)

87. А.Ф.Лейер, Л.Н.Сафронов, Г.А.Качурин, Моделирование формирования нанопреципитатов в Si02, содержащем избыточный кремний, ФТП, 33, 389, (1999)

88. Y.Q.Wang, R.Smirani, G.G.Ross, Stacking faults in Si nanocrystals, Appl. Phys. Lett. 86, 221920 (2005)

89. Y.Q.Wang, R.Smirani, G.G.Ross, F.Schiettekatte, Ordered coalescence of Si nanocrystals in Si02, Phys.Rev.B, 71, 161310 (2005)

90. H.Coffin, C.Bonafos, S.Schamm, N.Cherkashin, G.Ben Assayag, A.Claverie, M.Respaud, P.Dimitrakis, P.Normand, Oxidation of Si nanocrystals fabricated by ultralow-energy ion implantation in thin Si02 layers, J. of Appl. Phys. 99, 044302 (2006)

91. Y.Khlifi, K.Kassmi, L.Roubi, R.Maimouni, Modeling of Fowler-Nordheim current of metal/ ultra-thin oxide/ semiconductor structures, M.J.Condensed Matter, 3, 53, (2000)

92. Л.Д.Ландау, Е.М.Лившиц, Курс теоретической физики, изд. 3-е под редакцией Л.П.Питаевского, т.8, стр.64