Precise chemical state analyses of ultrathin hafnium films deposited on clean Si(111)-77 surface using high-resolution core-level photoelectron spectroscopy

高分解能内殻光電子分光を使った清浄Si(111)-77表面上に堆積した極薄Hf膜の精密化学状態分析

垣内 拓大*; 的場 友希*; 小山 大輔*; 山本 優貴*; 加藤 大暉*; 吉越 章隆 

Kakiuchi, Takuhiro*; Matoba, Tomoki*; Koyama, Daisuke*; Yamamoto, Yuki*; Kato, Daiki*; Yoshigoe, Akitaka

放射光XPSを用いて清浄Si(111)-77表面上に堆積したHf超薄膜の界面および表面の化学状態を調べた。極薄Hf層の成長は、相図のてこ則に従う。Hf/Si(111)には、3つの成分(金属Hf層, Hfモノシリサイド(HfSi)およびSiリッチHfシリサイド)があった。極薄Hf層は、1073Kのアニーリング後、HfSiアイランドに変化し、長方形形状のアイランドの長軸がSi(111)DASモデルのコーナーホール方向になることが分かった。

Ultrathin hafnium films on Si(111)-77 were studied using synchrotron radiation photoelectron spectroscopies to reveal the chemical states at interface and surface. Ultrathin Hf layers grow on clean Si(111)-77 surface by lever rule. Surface and interface of Hf/Si(111) contain three components (metallic Hf layers, Hf monosilicide (HfSi) and Si-rich Hf silicide). Ultrathin Hf layers changes HfSi islands on bared Si(111)-77 surface after annealing at 1073 K. It was found that the long axes of the rectangle islands expand the direction connecting the corner holes in DAS model of clean Si(111)-77 surface.