臺灣博碩士論文加值系統

本論文是在超高真空的環境下，利用高解析度的同步輻射光源，來探討鈦矽化合物在乾淨的Si(100)上之各種能譜研究，包括在室溫下鈦矽化合物之初期成長過程，並研究在不同的溫度下鈦矽化合物之成長，以了解其成長溫度對各相形成之影響。
在室溫下當乾淨的Si(100)鍍上鈦原子後，其表面會產生反應，
造成Si2p能譜中表面訊號的消失，並且使得波峰的偏移，在表面上
形成非晶相鈦矽化合物，此非晶相鈦矽化合物含有2-3種不同的組成。此外我們並在極厚的鈦膜上進行不同溫度之退火，發現TiSi2(C49)之相變會發生在400℃~500℃間，而當退火溫度達600℃以上時因高溫而使鈦矽間的鍵結不強之鈦原子離開，並在此時發生TiSi2(C54)之相變。
當蒸鍍鈦於加熱400℃的Si(100) 2×1上面，此時出現了二種鈦矽化物，其中一種已知為晶相的鈦矽化合物C49 TiSi2。另外當蒸鍍鈦於加熱620℃的Si(100) 2×1上面，也出現了二種鈦矽化合物，此兩種鈦矽化合物分別是兩種晶相的C49 TiSi2及C54 TiSi2，不論蒸鍍
於400℃或620℃的基板，其鈦矽化合物的成長皆會存在一臨界狀態。

摘要
第一章 簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1．1文獻回顧．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1．2研究動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
第二章 實驗
2．1實驗原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2．1．1光電子能譜介紹．．．．．．．．．．．7
2．1．2核層能譜．．．．．．．．．．．．．．13
2．2實驗儀器．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2．2．1同步輻射光束線．．．．．．．．．．．14
2．2．2真空腔．．．．．．．．．．．．．．．19
2．2．3抽氣系統．．．．．．．．．．．．．．19
2．2．4半球型光電子能譜分析儀(HSA) ．．．．19
2．3實驗過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2．3．1試片．．．．．．．．．．．．．．．．24
2．3．2抽真空過程．．．．．．．．．．．．．25
2．3．3清潔試片．．．．．．．．．．．．．．28
2．3．4鍍鈦．．．．．．．．．．．．．．．．28
第三章 室溫下的Ti/Si(100)能譜．．．．．．．．．．．．．31
3．1室溫下核層電子能譜．．．．．．．．．．．．．31
3．2不同退火溫度的核層電子能譜．．．．．．．．．36
3．3 curve fitting ．．．．．．．．．．．．．．40
第四章 高溫下的Ti/Si(100)能譜．．．．．．．．．．．．．48
4．1 Ti蒸鍍在400℃的Si(100)-2×1．．．．．．．．48
4．2 Ti蒸鍍在620℃的Si(100)-2×1．．．．．．．．53
4．3 curve fitting ．．．．．．．．．．．．．．57
4．3．1蒸鍍在400℃的Si(100)基板上 ．．．．57
4．3．2蒸鍍在620℃的Si(100)基板上 ．．．．62
第五章 結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

1 K. Oura, V. G. Lifshits, A. A. Saranin, A. V. Zotov, and M. Katayama, Surf. Sci. Rep. 35, 1 (1999)
2 R. E. Schlier and H. E. Farnsworth, J. Chem. Phys. 30, 917 (1959)
3 J. J. Lander and J. Morrison, J. Chem. Phys. 37, 729 (1962)
4 A. Ignatiev, F. Jona, M. Debe, D. E. Johnson, and J. S. White,
J. Phys. C10, 1109(1977)
5 T. D. Poppendieck, T. C. Ngoc, and M. B. Webb, Surf. Sci. 75, 287 (1978)
6 P. M. Gardillo, R. Holtom, and V. Leverett, Surf. Sci. 43, 647 (1974)
7 M. J. Cardillo and G. E. Becker, Phys. Rev. Lett. 40, 1148 (1978)
8 M. J. Cardillo and G. E. Becker, Phys. Rev. B 21, 1497 (1980)
9 D. Hanema, Rep. Prog. Phys. 50, 1045 (1987)
10 R. M. Tromp, R. J. Hamers, and J. E. Demuth, Phys. Rev. Lett.
55 (1985)
11 D. H. Rich, T. Miller, and T.-C. Chiang, Phys. Rev. B 37, 3124 (1988)
12 R. J. Hamers, R. M. Tromp, and J. E. Demuth, Sur. Sci. 181, 346 (1987)
13 R. J. Hamers, R. M. Tromp, and J. E. Demuth, Phy. Rev. B 34, 5343 (1986)
14 Y. Enta, S. Suzuki, and S. Kono, Phys. Rev. Lett. 65, 2704 (1990)
15 T. Tabata, T. Aruga, and Y. Murata, Sur. Sci. 179, L63 (1987)
16 W. A. Harrison, Surf. Sci. 55, 1(1976)
17 J. C. Phillips, Surf. Sci. 40, 459 (1973)
18 R. Seiwatz, Surf. Sci. 2, 473 (1964)
19 F. Jona, H. D. Shin, A. Ignatiev, D. W. Jepsen, and P. M. Marcus, J. Phys. C 10 L67 (1977)
20 C. J. Karlsson, E. Landemark, L. S. O. Johansson, and R. I. G. Uhrberg, Phys. Rev. B 42, 9546 (1990)
21 J. A. Appelbaum and D. R. Hamann, Surf. Sci. 74, 21 (1978)
22 J. D. Levine, Surf. Sci. 34, 90 (1973)
23 J. A. Appelbaum, G. A. Baraff, and D. R. Hamann, Phys. Rev. Lett. 35, 729 (1975)
24 J. A. Appelbaum, G. A. Baraff, and D. R. Hamann, Phys. Rev. B 14, 588 (1976)
25 F. J. Himpsel and D. E. Eastman, J. Vac. Sci. Technol. 16, 1297 (1979)
26 D. J. Chadi, Phys. Rev. Lett. 43, 43 (1979)
27 K. C. Pandey, New York, 1985, p. 55
28 M. C. Payne, N. Roberts, R. J. Needs, M. Needels, and J. D. Joannopoulos, Surf. Sci. 211, 1 (1989)
29 N. Roberts and R. J. Needs, Surf. Sci. 236, 112 (1990)
30 J. Ihm, M. L. Cohen, and D. J. Chadi, Phys. Rev. B 21, 2303 (1980)
31 M. T. Yin and M. L. Cohen, Phys. Rev. B24, 2303 (1981)
32 J. Pollmann, R. Kalla, P. Kruger, A. Mazur, and G. Wolfgarten, Appl. Phys. A 41. 21 (1986)
33 F. Bechstedt and D. Reichardt, Surf. Sci. 202, 83 (1988)
34 W. S. Verwoerd, Surf. Sci. 99, 581 (1980)
35 Z. Zhu, N. Shima, and M. Tsukada, Phys. Rev. B40, 11868 (1989)
36 J. Ihm, D. H. Lee, J. D. Joannopoulos, and J. J. Xiong, Phys. Rev. Lett. 51, 1872 (1982)
37 A. Saxena, E. T. Gawlinski, and J. D. Gunton, Surf. Sci. 160, 618 (1985)
38 R. A. Wolkow, Phys. Rev. Lett. 68, 2636 (1992)
39 H. Tochihara, T. Amakusa, and T. Iwatsuki, Phy. Rev. B 50, 12262 (1994)
40 A. W. Munz, C. Ziegler, and W. Go”pel, Phys. Rev. Lett. 74, 2244 (1995)
41 W. Mo”nch, in Springer Series in Surface Sciences; Vol. 26, edited by G. Ertl,R. Gomer, D. L. Mills, and H. K. V. Lotsch (Springer-Verlag, Berlin, 1993)
42 E. Landemark, C. J. Karlsson, Y.-C. Chao, and R. I. G. Uhrberg, Phys. Rev. Lett. 69, 1588 (1992)
43 G. K. Wertheim, D. M. Riffe, J. E. Rowe, and P. H. Citrin, Phys. Rev. Lett. 67,120 (1991)
44 D.-S. Lin, T. Miller, and T.-C. Chiang, Phys. Rev. Lett. 67, 2187 (1991)
45 T.-W. Pi, I.-H. Hong, C.-P. Cheng, and G. K. Wertheim, J. El. Spectr. Rel.
Phen. 107, 163 (2000)
46 Z. Ma and L. H. Allen, Phys. Rev. B 49, 13501 (1994)
47 L. A. Clevenger and R. W. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 320, 15 (1994)
48 R. A. Roy, L. A. Clevenger, C. Cabral, Jr., K. L. Saenger, S. Brauer, J. Jordan-Sweet, J. Bucchignano, and G. B. Stephenson, Appl. Phys. Lett. 66, 1732 (1995).
49 R. Beyers and R. Sinclair, J. Appl. Phys. 57, 5240 (1985)
50 F. M. d’Heurle and P. Gas, IBM Research Report RC 11151, No. 50067, 1985
51 J. B Lasky, J. S. Nakos, O. J. Cain, and P. J. Geiss, Electron Devices ED-38, 262(1991)
52 J. A. Kittl, W. T. Shiau, Q. Z. Hong, and D. Miles, Microelectron.
Eng. 50, 87 (2000)
53 S. M. Lee, E. T. Ada, H. Lee, J. Kulik, and J. W. Rabalais, Surf. Sci. 453, 159 (2000)
54 B. Gergen, H. Nienhaus, W. H. Weinberg, and E. M. McFarland, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 2401 (2000)
55 A.T.S. Wee, A.C.H. Huan, T. Osipowicz, K.K. Lee, W.H. Thian, and K. L. Tan, Thin Solid Films 283 (1996) 130
56 S.B. Herner, V. Krishnamoorthy, A. Naman, K.S. Jones, H.J. Gossmann, and R. T. Tung, Thin Solid Films 302 (1997) 127
57 R. Butz, G. W. Rubloff, T. Y. Tan, and P. S. Ho, Phys. Rev. B 30 (1984) 5421
58 X. Wallart, J. P. Nys, H. S. Zeng, Phys. Rev. B 41 (1990) 3987
59 R. Larciprete, M. Danailov, A. Barinov, L. Gregoratti, and M. Kiskinova, J. Appl. Phys. 90 (2001) 4361
60 Hyeongtag Jeon, C. A. Sukow, J. W. Honeycutt, G. A. Rozgonyi, and R. J. Nemanich. J. Appl. Phys. 71(1992) 4269