Электропроводность пленок силицида платины, сформированных с применением быстрой термообработки

Abstract

Приведены результаты исследования изменения удельного сопротивления системы Pt – Si при формировании силицида платины методом его диффузионного синтеза с применением быстрой термообработки и изменением температуры в широких пределах (200 –550 °С). Пленки платины толщиной 35 нм наносились на подложку монокристаллического кремния путем магнетронного распыления мишени из платины с криогенной откачкой до давления P ≤ 5 ⋅ 10[–5] Па в атмосфере чистого аргона. Быстрая термическая обработка проводилась с помощью облучения нерабочей стороны пластины некогерентным световым потоком в атмосфере азота. Установлено, что при температуре от 200 до 300 °С происходит рост удельного сопротивления пленки за счет образования фазы Pt[2]Si. Повышение температуры обработки до 350 °С приводит к уменьшению удельного сопротивления, что обусловлено образованием при такой температуре пленки, состоящей из двух фаз силицида платины Pt[2]Si и PtSi, а при 450 °С наблюдается увеличение удельного сопротивления, что соответствует удельному сопротивлению пленки с содержанием лишь одной фазы силицида платины PtSi. Дальнейшее повышение температуры до 550 °C не влияет на величину удельного сопротивления, что свидетельствует о завершении формирования моносилицида платины при температуре 450 °С. Показано, что изменение удельного сопротивления пленки платины на кремнии при обработке от 200 до 400 °С обусловлено действием d-электронов металла при формировании высокоомной фазы Pt[2]Si (r = 35,2 мкОм ⋅ см), а в случае образования при температуре свыше 450 °С – действием низкоомной фазы PtSi (r = 28,0 мкОм ⋅ см) как d-электронов металла, так и s- и р-электронов кремния.