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Cracterización por XPS y HRTEM de películas delgadas de siliciuros de Co-Ni
XPS and HRTEM characterization of Co-Ni silicide thin films
Manuel García Méndez
Mario Humberto Farias Sanchez
Acceso Abierto
Atribución
Películas delgadas
Por medio de XPS y HRTEM se estudiaron películas de Co-Ni/Si-policristalino, depositadas con la técnica de ablación por láser pulsado (PLD, por sus siglas en inglés) sobre sustratos de Si(100) y Si(111). Las muestras se trataron térmicamente en vacío para promover la formación de siliciuros. En los perfiles de XPS se observa que la película depositada de metal contiene más Co que Ni. Las transiciones de Co y Ni 2p presentan corrimientos químicos característicos de siliciuros en los rangos respectivos de 778.3-778.6 y 853.2-853.7 eV; la transición de Si2p aparece a 99.2-99.5 eV. A través de las imágenes y patrones de difracción obtenidos por HRTEM se identificaron regiones pertenecientes a microestructuras de CoSi2, Ni2Si y NiSi2. Algunos granos de CoSi2 presentan diámetros del orden de 20 nm, mientras que los nanocristales de Ni2Si y Ni2Si2 aparecen con diámetros del orden de 10 nm. Existen algunas regiones de la película que no muestran un aparente arreglo cristalino. La capa de SiO2 natural de la superficie del monocristal de Si actuó como barrera de difusión, impidiendo la movilización del metal hacia el sustrato de Si. Las tendencias en concentración de Co y Ni como función de la profundidad de erosión concuerdan con un modelo de formación y coexistencia de estructuras de Co2Si, CoSi, Ni2Si y NiSi y la formación subsecuente de CoSi2 y NiSi2.
By means of XPS and HRTEM we studied films of Co-Ni/p-Si deposited by PLD on Si(100) substrates. They were thermally treated in cacuum to promote silicide formation. By means of XPS in-depth profiles, it was observed that the deposited metal film contains more Co than Ni. The Co and Ni 2p transitions present shifts characteristic of silicide at respective ranges of 778.3-778.6 and 853.2-853.6 eV, while the Si 2p transitionappears at 99.2-99.5 eV, as determined by XPS. By means of HRTEM, nanocrystalline regions belonging to CoSi2, Ni2Si and NiSi2 structures were identified. Some grains of CoSi2, are large in size, more than 20 nm in diameter, while Ni2Si and NiSi2 nanocrystals are of the order of 10 nm. There are several regions where no crystalline ordering seems to be apparent. The SiO2, layer acted as an effective diffusion barrier suppresing mobility of metal into the Si(100) substrate. The observed tendencies of the Co and Ni concentrations as a function of depth agree with a model of formation and coexistence of Co2Si, CoSi, NiSi and NiSi structures and the subsequent formation of CoSi2 and NiSi2.
CICESE
2000
Tesis de doctorado
Español
García Méndez, M.2000.Cracterización por XPS y HRTEM de películas delgadas de siliciuros de Co-Ni.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.109 p.
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