Efeitos de tratamentos t

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Efeitos de tratamentos térmicos a baixas
temperaturas na formação de nanoclusters de Sn em
filmes e interfaces de SiO2/Si
F. Kremer1, P.F.P. Fichtner2, F.C.
Zawislak1 1Instituto de Física, UFRGS, 91501-970
Porto Alegre, Brasil 2Escola de Engenharia,
UFRGS, 91501-970 Porto Alegre, Brasil
Introdução A formação de nanocristais (NCs) em
filmes de óxido de silício é de grande interesse
no contexto da tecnologia de informação, devido a
suas possíveis aplicações. Entre elas estão, por
exemplo, o armazenamento de dados, devido a suas
propriedades elétricas, ou ainda processamento de
dados se aplicados na produção de dispositivos de
elétron único. No presente estudo, investigamos
a evolução térmica de camadas de SiO2/Si(100)
implantadas com Sn. A implantação iônica seguida
de tratamentos térmicos (annealings) é uma das
técnicas mais usadas na produção de NCs dentro de
filmes de SiO2, uma vez que, essa técnica no
permite controlar seus tamanhos e distribuição
espacial. Nesse estudo, demonstramos que, um
fenômeno específico pode modificar totalmente
essa evolução térmica.
Experimental
Resultados
RBS das amostras submetidas a tratamentos
térmicos em vácuo por 6 h
Posição da interface
Micrografias de TEM das amostras submetidas a
pre-annealing durante 1 ano a RT
Imagem em alta resolução de uma ilha na interface
SiO2/Si
Micrografia em visão transversal mostrando as
ilhas de Sn formadas na interface e total
ausência de NCs dentro do filme de SiO2.

• Técnicas de caracterização
• Espectrometria de retroespalhamento Rutherford
  (RBS)
• Microscopia eletrônica de transmissão (TEM)

Micrografia em visão planar das ilhas formadas na
interface
Distribuição em tamanhos das ilhas
Concentração total de ilhas obtida foi de 6x1010
cm-2
Sumário

• Implantação de íons de Sn a RT e tratamentos
  térmicos em altas temperaturas resultam na
  redistribuição do material implantado dentro do
  filme SiO2.
• A não execução de uma etapa de annealing em
  baixas temperaturas antes do a 1100 ºC resulta na
  formação de NCs dentro do filme de SiO2
• Tratamentos térmicos a baixas temperaturas por
  tempos prolongados evitam a suprimem a formação
  de NCs na camada de SiO2 resultando em uma
  exclusiva formação de precipitados na região da
  interface SiO2/Si.