In-situ scanning tunneling microscopy of initial formation process of metal silicide

原位扫描隧道显微镜观察金属硅化物的初始形成过程

• 批准号: 24760031
• 负责人: KAMIOKA Takefumi
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Toyota Technological Institute (2013)Waseda University (2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24760031/
• 关键词: シリコン; ニッケル; 走査型トンネル顕微鏡; イオン銃; シリサイド; 欠陥; 核形成; イオン注入; 表面・界面物性; プラズマ; 結晶欠陥

In this project, the interaction of low-energy metal ions with silicon (Si) crystalline surface was investigated in atomistic scale. In-situ real-time observation of Si surfaces modified with nickel (Ni) ions was performed by using our original ion gun and scanning tunneling microscopy (IG/STM) combined system. The snapshots of Ni ion irradiation process onto Si(111) surfaces revealed the initial formation processes of Ni silicide; Ni silicide selectively nucleates not only at the step edges, but also the peripheries of vacancy clusters formed by the ion irradiation. This indicates a strong interaction between Ni atoms and vacancy-type defects. We also demonstrated for the first time in-situ observation of the shadowing effect during ion irradiation on a wire-patterned Si surface. The STM images clearly showed the boundary between the irradiated and the unirradiated region formed by the wire-structure. This new method can be applied to monitor roughness evolution in atomistic scale.

在该项目中，在原子尺度上研究了低能金属离子与硅（Si）晶体表面的相互作用。使用我们原创的离子枪和扫描隧道显微镜（IG/STM）组合系统对镍（Ni）离子修饰的硅表面进行了原位实时观察。 Ni离子辐照到Si(111)表面的快照揭示了Ni硅化物的初始形成过程；硅化镍不仅在台阶边缘选择性地成核，而且在离子照射形成的空位簇的外围选择性地成核。这表明Ni原子和空位型缺陷之间存在很强的相互作用。我们还首次演示了离子辐照在线图案硅表面时的阴影效应的原位观察。 STM 图像清楚地显示了由线结构形成的照射区域和未照射区域之间的边界。这种新方法可用于监测原子尺度的粗糙度演变。

项目成果

In-situ scanning tunneling microscopy of shadowing effects of angled ion implantation on patterned Si surface

原位扫描隧道显微镜观察图案化硅表面倾斜离子注入的阴影效应

• 发表时间: 2012
• 作者: F. Isono;T. Kamioka;Y. Kawamura;Y.Shikahama;H. Yamashita;K. Yamada;K. Mura;H. Kosugiyama;S. Hashimoto;T. Watanabe
• 通讯作者: T. Watanabe

シャドーイング効果を利用した低エネルギーイオン誘起損傷のその場STM観察

利用阴影效应原位 STM 观察低能离子引起的损伤

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Kumano;H. Kurosawa;X. Liu;H. Nakajima;S. Odashima;and I. Suemune;武良 光太郎
• 通讯作者: 武良 光太郎

Si(111)表面へのNiイオン照射過程のリアルタイムSTM観察

Si(111)表面Ni离子辐照过程的实时STM观测

• 作者: 西村拓;金澤研;吉田昭二;重川秀実;黒田眞司;橋口誠広，栗山亮，高橋隆介，小椋厚志，佐藤真一，渡邉孝信;石川諒，秋山了太，黒田眞司;武良光太郎，神岡武文，木谷哲，今津研太，渡邉孝信
• 通讯作者: 武良光太郎，神岡武文，木谷哲，今津研太，渡邉孝信

Real-time Scanning Tunneling Microscopy Observation of Ni Ion Irradiation Process on Si(111) Surfaces

Si(111)表面Ni离子辐照过程的实时扫描隧道显微镜观察

• 作者: Kotaro Mura;Takefumi Kamioka;Tetsu Kitani;Kenta Imazu;and Takanobu Watanabe
• 通讯作者: and Takanobu Watanabe