Взаимодействие кремния с поверхностью монокристаллов редкоземельных металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Григорьев, Алексей Юрьевич

• Григорьев, Алексей Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Григорьев, Алексей Юрьевич

Введение.

Глава

Взаимодействие адсорбатов с поверхностями монокристаллов РЗМ и Si.

1.1 Электронная и кристаллическая структура поверхности

1.1.1 Основные свойства и особенности электронной и кристаллической структуры РЗМ.

1.1.2 Особенности исследования тонких слоев РЗМ

1.1.3 Выводы.

1.2 Взаимодействие РЗМ с поверхностью монокристалла Si.

1.2.1 Адсорбция РЗМ на поверхность Si.

1.2.2 Эпитаксиальные силициды РЗМ на поверхности Si.

1.2.3 Выводы.

1.3 Взаимодействие адсорбатов с поверхностью РЗМ.

1.3.1 Взаимодействие адсорбатов с поверхностью Yb( 111).

1.3.2 Взаимодействие адсорбатов с поверхностью Gd(0001)

1.3.3 Выводы.

Глава

Методы и методики эксперимента. Экспериментальная техника и анализ экспериментальных результатов.

2.1 Методика формирования монокристаллических слоев РЗМ и МФГ Si/РЗМ.

2.2 Экспериментальные методы исследования поверхности и

2.2.1 Методы электрон-электронной спектроскопии.

2.2.1.1 Оже-электронная спектроскопия.

2.2.1.2 Дифракция медленных электронов.

2.2.2 Фотоэлектронная спектроскопия.

2.2.3 Дифракция рентгеновских лучей и методика анализа дифрактограмм для монокристаллических слоев.

2.3 Экспериментальные установки '.,■.

Глава

Взаимодействие Si с поверхностью монокристаллических слоев иттербия (Yb).

3.1 Исследование процессов взаимодействия Si с поверхностью Yb(lll) методами ФЭС.

3.1.1 Взаимодействие Si с поверхностью Yb( 111) при комнатной и низкой температурах.

3.1.2 Исследование системы Si/Yb(l 11), подвергнутой температурной обработке (Т > 300 К).

3.2 Исследование формирования системы Si/Yb(l 11) методом

3.3 Выводы.

Глава

Взаимодействие Si с поверхностью монокристаллических слоев трехвалентных РЗМ (La, Gd, Dy, Но, Lu).

4.1 Исследование взаимодействия Si с поверхностью (0001) La

Gd, Dy) методами ОЭС.

4.2 Исследование взаимодействия Si с поверхностью (0001) Gd

Но, Lu) методами ФЭС.

4.3 Исследование взаимодействия Si с поверхностью Но(0001) методом ДРЛ. Ю

4.4 Выводы. Ill

Глава

Закономерности взаимодействия Si с поверхностью монокристаллических слоев РЗМ.

5.1 Общие закономерности и различия формирования МФГ Si/РЗМ для разных металлов.

5.2 Общие закономерности и различия формирования МФГ Si/РЗМ в сравнении с другими аналогичными системами.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействие кремния с поверхностью монокристаллов редкоземельных металлов»

Интерес к исследованиям поверхности и межфазных границ (МФГ) не ослабевает уже много лет. Это связано, с одной стороны, с недостатком фундаментальных знаний об этих объектах по сравнению, например, с объемными кристаллами, а с другой стороны — требованиями техники, прежде всего микро- и наноэлектроники. На современном этапе развития микроэлектроники требуется детальное знание свойств поверхности и МФГ, на которых формируются рабочие элементы электронных схем. Наиболее широко используемым материалом в микроэлектронике является кремний (Si). Поэтому исследованию свойств поверхности Si и МФГ с участием Si уделено значительное число работ в области физики твердого тела. Особое внимание в исследовательских работах было обращено на МФГ Si/металл. Интерес к таким системам определяется недостатком знаний о формировании барьера Шоттки в системах металл/полупроводник и поиском контактных материалов для создания современных электронных схем на поверхности полупроводника. В качестве такого контактного материала в конце 70-х годов было предложено использовать редкоземельные металлы (РЗМ). Было установлено, что РЗМ очень активно реагируют с поверхностью полупроводника, образуя при этом силициды, которые обладают рядом исключительных свойств. Среди этих свойств высокая электро- и теплопроводность, очень низкая высота барьера Шоттки на МФГ силицид/Si n-типа и возможность формирования эпитаксиального кристаллического слоя силицида на монокристаллической подложке Si. В связи с вышесказанным, исследование взаимодействия Si с РЗМ с целью формирования МФГ с определенными физико-химическими свойствами и определения свойств сформированных на этой МФГ соединений является актуальным.

РЗМ и их соединения представляют значительный фундаментальный интерес ввиду уникальных магнитных свойств этих металлов. В некоторых соединениях, в частности, в отдельных силицидах, атомы РЗМ образуют упорядоченную подсистему, определяющую магнитные свойства соединения, что является многообещающим с точки зрения создания систем, обладающих высокой анизотропией магнитных свойств.

Исследования МФГ металл/Si и, в частности, РЗМ/Si в основном были сосредоточены на изучении тонких слоев металла и силицидов на поверхности кристалла Si. Однако информация о формировании этой МФГ в обратной последовательности, когда слой Si или силицида формируется на поверхности монокристалла металла, практически отсутствует в литературе. Поскольку реакции на МФГ в ряде случаев определяются не столько стремлением системы к достижению термодинамического равновесия, сколько кинетикой формирования границы, то морфология МФГ и химический состав соединений, которые формируются вблизи МФГ, могут в значительной степени определяться последовательностью ее формирования. В связи с этим, исследование процессов формирования МФГ РЗМ-Si при осаждении тонких слоев Si на поверхность монокристалла металла является актуальным, и такие системы являются практически не изученными на данный момент.

Цель настоящей работы состояла в изучении механизмов взаимодействия адсорбированных слоев кремния с поверхностью монокристаллов редкоземельных металлов.

Трудности получения чистых от загрязнений объемных монокристаллов и, что особенно важно для настоящей работы, атомарно чистой поверхности монокристаллов РЗМ приводят к необходимости формирования монокристаллов металлов и проведения экспериментов с ними in situ в условиях сверхвысокого вакуума (СВВ). Чистая поверхность монокристалла РЗМ может быть получена, если сам монокристалл выращен в условиях СВВ при контролируемом минимальном количестве примесей на поверхности. Одной из наиболее распространенных методик выращивания монокристаллов металлов в условиях СВВ является осаждение слоя металла на монокристаллическую подложку, ориентирующую рост формируемого монокристалла металла. Выращенные таким способом монокристаллические слои в общем случае могут отличаться от объемных монокристаллов в силу конечной толщины слоя. В настоящей работе было показано, что изучаемые в данной работе монокристаллические слои РЗМ, выращенные на ориентирующей подложке W(110), сохраняют все свойства электронной и атомной структуры объемных монокристаллов. Как было установлено, поверхность изучаемых монокристаллических слоев РЗМ тождественна поверхности объемных монокристаллов. В дальнейшем в работе под термином монокристалл РЗМ будет подразумеваться монокристаллический слой РЗМ, кроме случаев, когда необходимо будет подчеркнуть пространственную ограниченность слоя. Ограничение монокристаллического слоя по толщине позволило провести эксперименты по изучению изменения кристаллической структуры в объеме слоя металла в процессе формирования МФГ Si/РЗМ методом дифракции рентгеновских лучей (ДРЛ).

Задачи работы состояли в следующем:

1. Получить чистую поверхность монокристалла РЗМ в условиях СВВ.

2. Отработать методику формирования МФГ кремний/монокристалл РЗМ в условиях СВВ.

3. Получить методами фотоэлектронной (ФЭС) и электрон-электронной спектроскопий и ДРЛ комплексную информацию об эволюции электронной и кристаллической структуры МФГ кремний/монокристалл РЗМ в процессе ее формирования в ходе адсорбции и осаждения на поверхность металла слоев Si и в ходе термической обработки.

4. Провести сравнительный анализ экспериментальных данных для выяснения специфики физико-химических свойств различных РЗМ в эволюции электронной и кристаллической структуры МФГ кремний/монокристалл РЗМ.

5. Провести сравнительный анализ экспериментальных данных, полученных в данной работе для МФГ кремний-монокристалл РЗМ, с результатами исследований других МФГ, содержащих Si или РЗМ, с целью установления общих закономерностей и характерных отличий.

На защиту выносятся:

1. Химическое взаимодействие между атомами Si и поверхностью монокристаллического слоя РЗМ имеет место уже при 300 К для всех РЗМ, исследованных в работе.

2. При осаждении Si на поверхность Yb(lll) при температуре 40 К и в процессе прогрева системы атомы Si вступают в химическую реакцию с атомами металла в объеме монокристаллического слоя Yb.

3. При осаждении Si на поверхность монокристаллов La, Gd, Dy, Но, Lu и последующем прогреве систем Si вступает в химическую реакцию с атомами металла только на поверхности монокристалла РЗМ. Распространения реакции в объем монокристаллов этих РЗМ не происходит.

4. Поверхностный химический сдвиг остовного электронного уровня РЗМ 4/ наблюдаемый в спектрах ФЭС, имеет одинаковую величину при взаимодействии как Si, так и 02 с поверхностью монокристаллов всех РЗМ, исследованных в работе.

5. Методика контроля изменений, происходящих в атомной структуре монокристаллических слоев в ходе формирования МФГ между адсорбатом и поверхностью монокристаллического слоя, при помощи метода ДРЛ.

Новизна работы состоит в следующем:

В работе впервые:

1. Разработан комплексный подход к исследованию МФГ твердых тел при помощи комбинации фотоэлектронной и электрон-электронной спектроскопий и ДРЛ.

2. Исследовано взаимодействие Si с поверхностью монокристаллов РЗМ, включая как трех-, так и двухвалентные металлы.

3. Обнаружено значительное различие в кинетике формирования МФГ Si/монокристалл РЗМ для Yb и трехвалентных Gd, Но и Lu.

4. Установлено, что взаимодействие Si и Ог с поверхностью монокристаллов РЗМ приводит к одинаковым химическим сдвигам остовного 4/ электронного уровня РЗМ в спектрах ФЭС для всех РЗМ, исследованных в работе.

Практическая ценность работы заключается в том, что межфазная граница Si/монокристалл редкоземельного металла, исследованная впервые, может быть перспективна для создания многослойных систем металл/полупроводник. Кроме этого, отработанная методика контроля изменений в атомной структуре монокристаллических слоев в ходе формирования МФГ между адсорбатом и поверхностью монокристаллического слоя при помощи ДРЛ может найти широкое применение как в исследовательских, так и в технологических целях для контроля стабильности МФГ в слоистых системах на основе монокристаллических слоев во времени и с температурой.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных конференциях Second

Workshop on Synchrotron Radiation Research (St. Petersburg, Russia, 1997), r

Eighth International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure (Berkeley, USA, 2000), Friihjahrstagung des AK Festkorperphysik bei der DPG (Regensburg, Germany, 2000), Second Euroconference and NEA Workshop on Speciation, Thechniques, and Facilities for Radioctive Materials at Synchrotron Light Sources (Grenoble, France, 2000), Workshop on X-Ray Spectroscopies for Magnetic Solids (XRMS-2000) (Berlin, Germany, 2000), DFG Forschungsschwerpunkts „Reaktivitat von Festkorpern" (Bonn, Germany, 2000), Hasylab User's Meeting 2000 (Hamburg, Germany, 2000) и BESSY User's Meeting (Berlin, Germany, 1998, 1999, 2000), а также на заседаниях кафедры Электроники Твердого Тела С.-Петербургского Университета и специальных семинарах Свободного Университета г. Берлин „Ausgewahlte Probleme aus der Festkorperspektroskopie und Mikroskopie". Результаты опубликованы в работах [1-9].

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 130 страниц, в том числе 43 рисунка и 6 таблиц. Список цитируемой литературы составляет 97 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Григорьев, Алексей Юрьевич

4.4 Выводы

По результатам исследований систем Si/РЗМ (La, Gd, Dy, Но, Lu), представленных в настоящей главе, можно сделать следующие выводы:

• атомы Si химически реагируют с поверхностью (0001) монокристаллических слоев трехвалентных РЗМ уже при низкой температуре (около 100 К);

• осаждение значительного количества Si ( >50 А) на поверхность (0001) РЗМ приводит к формированию на поверхности системы сплошного слоя Si, который закрывает поверхность РЗМ и слой прореагировавшего с этой поверхностью Si;

• прогрев системы Si/РЗМ (La, Gd, Dy, Но, Lu) в интервале температур 700-1100 К ведет к формированию системы, поверхность которой образована двумя различными фазами, чистой поверхностью (0001) РЗМ и силицидом металла, который предположительно формируется на дефектах кристаллической структуры слоя металла;

• взаимодействие Si с РЗМ (La, Gd, Dy, Но, Lu) не распространяется в объем монокристаллического слоя металла ни при низкой температуре, ни в ходе последующего прогрева системы. В процессе прогрева систем Si/РЗМ атомы Si и силицид, сформировавшийся на поверхности металла при низкой температуре, диффундируют вдоль поверхности системы, открывая чистую поверхность металла и силицид, сформировавшийся на структурных дефектах поверхности.

Глава 5.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Si С ПОВЕРХНОСТЬЮ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ РЗМ

В настоящей главе проводится сравнительный анализ результатов исследования взаимодействия Si с поверхностью монокристаллических слоев двух и трехвалентных РЗМ, а также сравнение полученных результатов с результатами исследований других подобных систем. Значительное внимание уделяется описанию происходящих физико-химических процессов на основании термодинамических свойств рассматриваемых систем.

5.1 Общие закономерности и различия формирования МФГ Si/P3M для разных металлов

Взаимодействие адсорбатов с поверхностью твердотельных материалов зависит от множества параметров. Упрощенная картина роста слоя адсорбата на поверхности включает в себя три основных режима роста, послойный рост по Франку ван дер Мерве, островковый рост по Фольмеру-Веберу и рост островков на поверхности одного или нескольких сплошных слоев адсорбата по Странски-Крастанову. Основным термодинамическим параметром, от которого зависит то, какой из режимов роста реализуется в конкретной ситуации, является свободная энергия на единицу площади МФГ адсорбат/вакуум (у0), адсорбат/подложка (уО и подложка/вакуум (ys). В том случае, когда ys > Уо + У1 , имеет место идеальный послойный рост, в случае ys < уо + рост трехмерных островков и в случае ys « у0 + у; предпочтителен рост трехмерных островков адсорбата на поверхности одного или нескольких завершенных слоев [63,82]. В действительности, когда на МФГ

Элемент Энергия когезии £coh (эВ) Энергия активации самодиффузии Q (ккал/моль) Энергия связи Ме-Ме(эВ) Поверхностная свободная энергия у (Дж/м2)

La 4.47 60.3 2.56 1.020

Се 4.31 — 2.54 —

Nd 3.41 —■ 1.69 —

Sm 2.14 — — —

Eu 1.857 35.5 0.35 0.45 — 0.524

Gd 4.14 — — 0.9

Tb 4.05 — 1.36 —

Dy 3.046 — — —

Ho 3.137 — 0.87 —

Er 3.289 72.16 — —

Tm 2.42 — — —

Yb 1.61 28.9 0.212 0.478 — 0.503

Lu 4.134 — 1.47 1.225

Si — — 3.38 1.23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ниже сформулированы основные результаты исследования систем

Si/РЗМ, полученные в диссертации:

1. Для всех РЗМ, исследованных в настоящей работе, наблюдалось химическое взаимодействие между атомами поверхности металла и атомами осажденного на нее Si даже при низкой температуре.

2. При взаимодействии Si с поверхностью (111) монокристалла Yb при низкой температуре (40-70 К) и после прогрева при различных температурах (100-500 К) имеет место интенсивное распространение химической реакции между атомами Si и металла в объем металлического слоя. Слой силицида, образующийся при температурах 100-500 К, не обладает дальним порядком кристаллической структуры и его стехиометрия близка к Yb5Si3.

3. Прогрев системы Si/Yb(lll) при Т> 500 К ведет к формированию на поверхности W(110) слоя кристаллически упорядоченного силицида со стехиометрией близкой к моносилициду YbSi.

4. После прогрева слоя Si на поверхности (0001) монокристалла Gd (La, Dy, Но, Lu) при температуре 700-1000 К на поверхности системы наблюдаются две фазы, а именно, атомарно чистая поверхность металла со всеми свойствами исходной поверхности (до взаимодействия с Si) и силицид РЗМ. Значительная часть Si и силицида, сформировавшегося на поверхности металла, в ходе прогрева диффундирует вдоль поверхности, освобождая чистую поверхность монокристалла металла и силицид, предположительно сформировавшихся на структурных дефектах поверхности металла.

5. Наблюдаемые различия в формировании МФГ Si/Yb и Si/Gd (La, Dy, Но, Lu) могут быть качественно объяснены на основании термодинамических закономерностей.

6. Комбинация методов ФЭС и ДРЛ впервые применена для исследования процесса формирования МФГ между слоем адсорбата и поверхностью монокристаллического слоя. Эффективность подхода продемонстрирована на примере системы Si/РЗМ, что позволило не только изучить процессы модификации электронной и кристаллической структуры вблизи поверхности, но и проследить за изменениями, происходящими в объеме системы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Григорьев, Алексей Юрьевич, 2001 год

1. А. Ю. Григорьев, А. М. Шикин, Г. В. Прудникова, С. А. Горовиков, В. К. Адамчук, „Особенности взаимодействия европия с поверхностью Si (111)", ФТТ, 40, 562 (1998).

2. А. Ю. Григорьев, А. М. Шикин, Г. В. Прудникова, С. А. Горовиков, В. К. Адамчук, „Поверхностные фазы в системах Sm- и Eu-Si", Поверхность 8-9, 146 (1998).

3. Е. Weschke, A. Yu. Grigoriev, С. SchuBler-Langeheine, Chandan Mazumdar, R. Meier, S. Vandre, S. Ram, L. Kilian, G. Kaindl, and C. Sutter, „А new low-temperature phase of Yb metal and its relation to a-Ce", Phys. Rev. Lett. 83, 584 (1999).

4. C. SchuBler-Langeheine, R. Meier, H. Ott, Z. Hu, Chandan Mazumdar, A. Yu. Grigoriev, G. Kaindl, and E. Weschke, „Magnetically ordered surface oxide on Gd(OOO.l)", Phys. Rev. В 60, 3449(1999)

5. A. M. Шикин, А. Ю. Григорьев, Г. В. Прудникова, Д. В. Вялых, С. Л. Молодцов, В. К. Адамчук, „Взаимодействие тонких слоев кремния с поверхностью (0001) редкоземельных металлов", ФТТ, 42,942 (2000).

6. А. Ю. Григорьев, О. В. Крупин, Д. В. Вялых, Ю. С. Дедков, А. М. Шикин, Г. В. Прудникова, В. К. Адамчук,

7. Взаимодействие кремния с поверхностью (0001) слоев La и Gd", ФТТ, 43, 363 (2001).

8. S. H. Liu, „Electronic structure of rare earth metals", in Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earth, Vol. 1, 233-336, edited by K. A. Gschneidner Jr., L. Eyring, Elsevier (1978).

9. H. P. Myers, Introductory solid state physics, Taylor&Francis Ltd, London, New York (1997).

10. A. Iandelli, A. Palenzona and G. L. Olcese, "Valence fluctuations of ytterbium in silicon-rich compounds", J. of Less.-Common Metals 64, 213-220(1979).

11. В. Johansson, N. Martensson, "Thermodynamic aspects of 4/levels in metals and compounds", in Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earth, Vol. 10, pp. 361-424, edited by K. A. Gschneidner Jr., L. Eyring and S. Hiifner, Elsevier (1987).

12. C. SchuBler-Langeheine, Magnetic properties of thin films of heavy lanthanide metals studied by magnetic x-ray diffraction and high-resolution photoemission, PhD thesis, FU-Berlin (1999).

13. A. J. Freeman, „Energy band structure, indirect exchange interactions and magnetic ordering", in Magnetic properties of rare earth metals, edited by R. J. Elliott, 245-334, Plenum Press, London, New York (1972).

14. W. Nolting, T. Dambeck, and G. Borstel, "Temperature-dependent band-structure of ferromagnetic metals with localized moments", Z. Phys. В 90, 413 (1993).

15. С. Laubschat, G. Kaindl, W. -D. Schneider, B. Reihl and N. Martensson, Phys. Rev. В 33, 6675 (1986).

16. W. C. Koehler, "Magnetic Structures of Rare Earth Metals and Alloys", in Magnetic Properties of Rare Earth Metals, edited by R. J. Elliott, 81-128. Plenum Press, London, New York (1972).

17. S. Lengvold, "Rare earth metals and alloys", in Ferromagnetic materials, edited by E. P. Wohlfarth, Vol. 1, 183, North Holland, Amsterdam (1980).

18. M. A. Ruderman and C. Kittel, "Indirect Exchange Coupling of Nuclear Magnetic Moments by Conduction Electrons", Phys. Rev. 96,99(1954).

19. T. Kasuya, "A Theory of Metallic Ferro- and Antiferromagnetism on Zener's Model", Prog. Theoret. Phys. (Japan) 16, 45 (1956).

20. K. Yosida, "Magnetic Properties of Cu-Mn Alloys", Phys. Rev. 106, 893 (1957).

21. J. Kolaczkiewicz and E. Bauer, "The Adsorption of Eu, Gd and Tb on the W(110) Surface", Surf. Sci. 175, 487 (1986).

22. M. Farle, K. Baberschke, U. Stetter, A. Aspelmeier, and F. Gerhardter, "Thickness-dependent Curie temperature of Gd(0001)/W(110) and its dependence on the growth conditions", Phys. Rev. В 47, 11571 (1993).

23. E. Weschke, "Structural, Electronic and Magnetic Properties of Monocrystalline Lanthanide-Metal Films", Habilitationsschrift, FU-Berlin (2000).

24. J. E.Baglin, F. M. d'Heurle and C. S. Peterson, Appl. Phys. Lett. 36, 594 (1980).

25. K. N. Tu, R. D. Thompson and B. Y. Tsaur, Appl. Phys. Lett. 38, 626 (1981).

26. H. Norde, Pires J. deSousa, F. M. d'Heure, F. Pesavento, S. Petersson and P. A. Tove, Appl. Phys. Lett. 38, 865 (1981).

27. R. D. Thompson, B. Y. Tsaur, K. N. Tu, Appl. Phys. Lett. 38, 535 (1981).

28. F. P. Netzer, J. Phys.: Condens. Matter 7, 991-1022 (1995).

29. G. Rossi, Surf. Sci. Rep. 7, 1 (1987).

30. J. C. Chen, G. H. Shen, and L. J. Chen, "The determination of dominant diffusing species in the growth of amorphous interlayer between Gd and Si thin films by a Mo cluster marker experiment", J. Appl. Phys. 83, 7653-7657 (1998).

31. W. A. Henle, M. G. Ramsey, F. P. Netzer, K. Horn, "Formation of divalent Eu silicides at the Eu-Si(l 11) interface", Surf. Sci. 254, 182-190(1991).

32. A. Zur, Т. C. McGill and M. A. Nicalet, J. Appl. Phys. 57, 600 (1985).

33. J. A. Perri, E. Banks and B. Post, J. Phys. Chem. 63, 2073 (1959).

34. R. Hofmann, F. P. Netzer, A. I. Patchett, S. D. Barrett and

35. F. M. Leibsle, Surf. Sci. 291, 402 (1993).

36. L. Stauffer, C. Pirn, P. Wetzel, A. Mharchi, P. Paki, D. Bolmont,

37. G. Gewinner and C. Minot, Phys. Rev В 46,320 (1992).

38. W. A. Henle, M. G. Ramsey, F. P. Netzer, R. Cimino and W. Braun, Solid State Commun. 71, 657 (1989).

39. S. C. Wu, H. Li, Y. S. Li, D. Tian, J. Quinn, F. Jona, and D. Fort, "Surface state on clean Tb(0001)", Phys. Rev. В 44,13720 (1991).

40. R. Meier, E. Weschke, A. Bievetski, C. SchiiBler-Langeheine, Z. Hu and G. Kaindl, "On the existence of monoxides on close-packed surfaces of lanthanide metals", Chem. Phys. Lett. 292, 507-514 (1998).

41. R. Meier, PhD thesis, FU-Berlin (1999).

42. I. K. Robinson, "Crystal truncation rods and surface roughness", Phys. Rev. В 33, 3830 (1986).

43. В. Kim, A. B. Andrews, J. L. Erskine, K. J. Kim, and B. N. Harmon, "Temperature-dependent conduction-band exchange splitting in ferromagnetic hep gadolinium: theoretical predictions and photoemission experiments", Phys. Rev. Lett. 68, 1931 (1992).

44. E. Bucher, P. H. Schmidt, A. Jayaraman, K. Andres, J. P. Maita, K. Nassau, and P. D. Dernier, Phys. Rev. В 2, 3911 (1970).

45. J. J. Lander, "Auger peak in the energy spectra of secondary emission of various materials", Phys. Rev. 91, 1382 (1953).

46. L. E. Davis, N. C. MacDonald, P.W. Palmberg, G. E. Riach, R. E. Weber, Handbook of Auger electron spectroscopy, Physical Electronics Inc., Eden Prairie, Minn. (1976).

47. D. E. Ramaker, "The past, present and future of Auger line shape analysis", Critical Reviews in Solid State and Material Science 17, 211(1991).

48. J. B. Pendry, Low energy electron diffraction. The theory and its application to determination of surface structure, London-NY, Academic Press, 1974.

49. D. P. Woodruff, T. A. Delchar, Modern Techniques of surface science, 2nd edition, Cambridge University Press (1994).

50. Photoemission in Solids I, edited by M. Cardona and L. Ley, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York (1978).

51. S. D. Kevan, Angle resolved photoemission, Elsevier, Amsterdam, London, New York, Tokio (1992).

52. S. Huefner, Photoelectron spectroscopy, 2nd edition, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York (1995).

53. В. E. Warren, X-ray diffraction, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts; Menlo Park, California; London; Amsterdam; Don Mills, Ontario; Sydney (1969).

54. C. Kittel, Introduction to solid state physics, John Wiley and Sons, New York, 2nd edition (1956).

55. A. Stierle, A. Abromeit, N. Metoki, H. Zabel, "High resolution x-ray characterization of Co films on A1203", J. Appl. Phys. 73, 4808 (1993).

56. A. Stierle, P. Boedeker, H. Zabel, "Epitaxial oxide formation on Cr(110) films", Surf. Sci. 327, 9 (1995).

57. A. Yu. Grigoriev, E. Weschke, C. SchuBler-Langeheine, D. V. Vyalikh, H. Ott, Chandan Mazumdar, V. Adamchuk, and G. Kaindl, " Epitaxial silicide formation in Si/Yb(l 11) on W(110)", submitted to Surf. Sci. (2001).

58. H. Lueth, Surfaces and Interfaces of Solid Materials, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 3rd edition (1997).

59. A. Nilsson, B. Eriksson, N. Martensson, J. N. Andersen, J. Onsgaard, "Core-level binding-energy shifts during metal adsorption and compound formation: Yb/Ni(100)", Phys. Rev. В 38, 10357 (1988).

60. S. Doniach, M. Sunjic, J. Phys. С 3, 285 (1970).

61. С. Puglia, A. Nilsson, B. Hernnas, O. Karis, P. Bennich, N. Martensson, Surf. Sci. 343, 119 (1995).

62. N. Martensson, A. Nilsson, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 75, 209 (1995).

63. I. Abbati, L. Braicovich, C. Carbone, J. Nogami, I. Lindau, I. Iandelli, G. Olcese, A. Palenzona, "Photoemission studies of mixed valence in Yb3Sis, YbSi and Yb5Si3: equivalent versus inequivalent Yb sites", Sol. State Commun. 62, 35 (1987).

64. I. Abbati, L. Braicovich, U. del Pennino, C. Carbone, J. Nogami, J. J. Yeh, I. Lindau, A. Iandelli, G. L. Olcese, A. Palenzona, "Photoemission spectroscopy of Yb3Si5 and its connection with Si-Yb interfaces", Phys. Rev. В 34, 4150 (1986).

65. E. M. Савицкий, В. Ф. Терехова, Металловедение редкоземельных металлов, Наука, Москва (1975), 272 стр.

66. F. J. Himpsel, P. Heimann, Т.-С. Chiang, D. Е. Eastman, "Geometry-dependent Si(2p) surface core-level excitations for Si(l 11) and Si(100) surfaces", Phys. Rev. Lett. 45, 1112 (1980).

67. G. Le Lay, M. Goethelid, Т. M. Grehk, M. Bjoerkquist, U. O. Karlsson, V. Yu. Aristov, "Surface core-level shifts of Si(l 11)7x7: a fundamental reassessment", Phys. Rev. В 50, 14277 (1994).

68. E. Engkagul, R. Selim, T. Mihalisin, and P. Schlottmann, "A nearly localized heavy-fermion antiferromagnet", Phys. Rev. В 35, R3686, (1987).

69. Hermann Schmalzried, Chemical Kinetics of Solids, VCH, Weinheim, New York, Basel, Cambridge, Tokyo (1995).

70. В. Ш. Иванов, Атлас оже спектров химических элементов и их соединений, Москва (1986).

71. М. Sancrotti, A. Iandelli, G. L. Olcese, A. Palenzona, Phys. Rev. В 44,3328 (1991).

72. A. V. Fedorov, A. Hoehr, E. Weschke, K. Starke, V. K. Adamchuk, and G. Kaindl, „Partially occupied surface state at the Fermi level of La(0001)", Phys. Rev. В 49, 5117 (1994).

73. G. Kaindl, A. Hoehr, E. Weschke, S. Vandre, C. Schuessler-Langeheine, and C. Laubschat, "Surface core-level shift and surface states for heavy lanthanide metals", Phys. Rev. В 51, 7920 (1995).

74. H. Neddermeyer, U. Misse, P. Rupieper, "Photoemission study of the surface electronic structure of Si(l 11)1x1 and Si(l 11)7x7", Surf. Sci. 117,405 (1982).

75. R. I. G. Uhrberg, G. V. Hansson, J. M. Nicholls, P. E. S. Persson, "Photoemission study of the surface and bulk electronic structures of Si(l 11)7x7 and Si(l 11).л/Зхл/3:АГ, Phys. Rev. В 31, 3805 (1985).

76. E. Weschke, C. SchuBler-Langeheine, R. Meier, G. Kaindl, C. Sutter, D. Abernathy, and G. Gruebel, "q dependence of the growth-oscillation period of x-ray refectivity in heteroepitaxy: Ho/W(l 10)", Phys. Rev. Lett. 79, 3954 (1997).

77. J. C. Glueckstein, M. M. R. Evans, J. Nogami, "Surface unwetting during growth of Ag on Si(001)", Phys. Rev. В 54, 11066 (1996).

78. M. P. Dariel, "Diffusion in rare earth metals", in Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earth, Vol. 1, pp. 847-877, edited by K. A. Gschneidner Jr., L. Eyring and S. Hiifner, Elsevier (1987).

79. S. V. Meschel and O. J. Kleppa, "Standard enthalpies of formation of some carbides, silicides and germanides of cerium and praseodymium", J. Alloys and Compounds 220, 88-93 (1995).

80. S. V. Meschel and O. J. Kleppa, "Standard enthalpies of formation of some lutetium alloys by high-temperature direct synthesis calorimetry", J. Alloys and Compounds 224, 345-350 (1995).

81. S. V. Meschel and О. J. Kleppa, "Standard enthalpies of formation of some carbides, silicides, germanides: Stannides and borides of Dysprosium by high temperature direct synthesis calorimetry", J. Alloys and Compounds 233, 272-278 (1996).

82. S. V. Meschel and 0. J. Kleppa, "Standard enthalpies of formation of some carbides, silicides, germanides, stannides and borides of terbium determined by high temperature direct synthesis calorimetry", J. Alloys and Compounds 234, 137-142 (1996).

83. O. J. Kleppa and S. V. Meschel, "Standard enthalpies of formation of some carbides, silicides, germanides and stannides of samarium by high temperature direct synthesis calorimetry", J. Alloys and Compounds 243, 186-193 (1996).

84. S. V. Meschel and O. J. Kleppa, "Standard enthalpies of formation of some carbides, silicides, germanides and borides of holmium by high temperature direct synthesis calorimetry", J. Alloys and Compounds 247, 52-56 (1997).

85. N. I. Usenko, M. I. Ivanov, V. V. Berezutski and R. I. Polotska, "Calorimetric determination of standard molar enthalpies of formation of gadolinium silicides and germanides", J. Alloys and Compounds 266, 186-190 (1998).

86. P. J. Spencer, "Estimation of thermodynamic data for metallurgical applications", Thermodinamica Acta 314,1-21 (1998).

87. Elisabeth Kampshoff, Nicolas Walchli and Klaus Kern, "Silicide formation at palladium surfaces. Part II: Amorphous silicide growth at the Pd(100) surface", Surf. Sci. 406, 117-124 (1998).

88. J. A. Martm-Gago, R. Fasel, J. Hayoz, R. G. Agostino, D. Naumovic-Acute, P. Aebi, and L. Schlapbach, "Surface atomic structure of c(2 x 2)-Si on Cu(l 10)", Phys. Rev. В 55, 12896-12898 (1997).

89. J. A. Martm-Gago, C. Rojas, C. Polop, J. L. Sacedon, E. Roman, A. Goldoni, and G. Paolucci, "Atomic origin of the Si core-level photoemission components in the C(2 x 2) Si-Cu(llO) surface alloy", Phys. Rev. В 59, 3070-3074 (1999).

90. R. Dudde, H. Bernhoff, and B. Reihl, "Growth of silicon and germanium on Cu(l 11) studied by angle-resolved direct and inverse photoemission", Phys. Rev. В 41, 12029-12034 (1990).