Ectoplasm & Superspace Integration Measure for 2D Supergravity with Four Spinorial Supercurrents

Building on a previous derivation of the local chiral projector for a two dimensional superspace with eight real supercharges, we provide the complete density projection formula required for locally supersymmetrical theories in this context. The derivation of this result is shown to be very efficient using techniques based on the Ectoplasmic construction of local measures in superspace.Comment: 18 pages, LaTeX; V2: minor changes, typos corrected, references added; V3: version to appear in J. Phys. A: Math. Theor., some comments and references added to address a referee reques

Nickel silicide formation with rapid thermal treatment in the heat balance mode

Методами резерфордовского обратного рассеяния, рентгеновского фазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии и электрофизическими измерениями исследовано формирование слоев силицида никеля на пластинах (111)-Si при быстрой термической обработке в режиме теплового баланса. Слои никеля толщиной ~70 нм наносили магнетронным распылением при комнатной температуре. Быструю термообработку проводили в режиме теплового баланса путем облучения обратной стороны подложек некогерентным световым потоком кварцевых галогенных ламп в среде азота в течение 7 с до температуры от 200 до 550 °С. Установлено, что перераспределение атомов никеля и кремния до состава моносилицида NiSi начинается уже при температуре 300 °С и к температуре 400 °С практически завершается. В этом же диапазоне температур происходит формирование орторомбической фазы NiSi со средним размером зерен около 0,05–0,1 мкм. При температуре быстрой термообработки 300 °C происходит формирование двух силицидных фаз (Ni 2 Si и NiSi), при этом на поверхности сохраняется тонкий слой непрореагировавшего Ni. Данный факт может объясняться высокой скоростью разогрева на начальной стадии отжига, при которой температурные условия формирования фазы NiSi наступают раньше, чем весь слой Ni успевает превратиться в фазу Ni 2 Si. Слои с одновременным присутствием трех фаз характеризуются высокой шероховатостью границы раздела силицид–кремний. Зависимость удельного сопротивления слоев силицидов никеля демонстрирует рост до значений 26–30 мкОм · см в области температур быстрой термообработки 200–250 °С и последующее снижение до значений 15 мкОм · см при температуре быстрой термообработки 400 °С. Данная величина удельного сопротивления характерна для фазы NiSi с высокой проводимостью и хорошо коррелирует с результатами структурных исследований. The formation of nickel silicide layers on (111)-Si substrates during rapid thermal annealing in the heat balance mode was studied by the Rutherford backscattering method, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and electrophysical measurements. Nickel films of about 70 nm thickness were deposited by magnetron sputtering at room temperature. The rapid thermal treatment was carried out in a heat balance mode by irradiating the substrates backside with a non-coherent light flux of quartz halogen lamps in the nitrogen medium for 7 seconds up to the temperature range of 200 to 550 °C. The redistribution of nickel and silicon atoms to monosilicide NiSi composition starts already at a temperature of 300 °С and almost ends at a temperature of 400 °С. In the same temperature range, the orthorhombic NiSi phase with an average grain size of about 0.05–0.1 μm is formed. At a rapid thermal treatment temperature of 300 °C, two phases of silicides (Ni2 Si and NiSi) are formed, while a thin layer of unreacted Ni is retained on the surface. This fact can be explained by the high heating rate at the initial annealing stage, at which the temperature conditions of the NiSi phase formation occur earlier than the entire Ni layer manages to turn into the Ni 2 Si phase. The layers with a simultaneous presence of three phases are characterized by a high roughness of the silicide-silicon interface. The dependence of the specific resistiv ity of nickel silicide layers shows an increase to the values of 26–30 μOhm · cm in the range of rapid thermal treatment temperatures of 200–250 °C and a subsequent decrease to the values of about 15 μOhm ·cm at a rapid thermal treatment temperature of 400 °C. This value of specific resistivity is characteristic of the high conductivity of the NiSi phase and correlates well with the results of structure studies

Структура и морфология слоев CrSi2, сформированных при быстрой термообработке

The formation of chromium disilicide layers on n-type single crystal silicon substrates (111) during rapid thermal annealing in heat balance mode by the methods of Rutherford backscattering, X-ray diffraction and transmission electron microscopy of cross sections was investigated. Chromium films of about 30 nm thickness were deposited by magnetron sputtering of a chromium target with argon ions onto silicon substrates at room temperature. The rapid thermal treatment was carried out in a temperature range of 200 to 550 °C in a heat balance mode by irradiating the substrates backside with a non-coherent light flux of quartz halogen lamps in a nitrogen ambient for 7 s. It was established that hexagonal phase of chromium disilicide formation with grain size of 150–300 nm occurs in a threshold manner when the temperature of rapid thermal treatment exceeds 400 °C. At the same time, there are strong changes in the films surface morphology and surface roughness, and a silicide-silicon interface occur. In this case the wavy film surface morphology practically repeats silicide-silicon interface morphology (the surface exactly replicates the interface). The mechanism of CrSi2/Si interface structure roughness formation based on consideration of Kirkendall effect and deformation-stimulated diffusion of vacancies is proposed and discussed. The research results of the structure and morphology of CrSi2 layers on silicon are well-correlated with the results of the Schottky barrier electrophysical measurements. The results obtained can be used in microelectronics for forming rectifying contacts and interconnects metallization for integrated circuits, as well as for thermoelectric and optoelectronic applications.Методами резерфордовского обратного рассеяния, рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии поперечных сечений исследовано формирование слоев дисилицида хрома на подложках монокристаллического кремния n-типа с ориентацией (111) при быстром термическом отжиге в режиме теплового баланса. Пленки хрома толщиной порядка 30 нм наносили магнетронным распылением хромовой мишени ионами аргона на кремниевые подложки при комнатной температуре. Быструю термообработку проводили в интервале температур от 200 до 550 °С в режиме теплового баланса путем облучения обратной стороны подложек некогерентным световым потоком кварцевых галогенных ламп в среде азота в течение 7 с. Установлено, что формирование гексагональной фазы дисилицида хрома с размером зерен 150–300 нм происходит пороговым образом при превышении температуры быстрой термообработки 400 °С. Одновременно происходят сильные изменения поверхностной морфологии пленок, возникает шероховатость поверхности и границы раздела силицид-кремний. При этом волнообразная морфология поверхности пленки практически повторяет морфологию границы раздела силицида с кремнием (то есть является точной репликой границы раздела). Предложен и обсуждается механизм формирования шероховатости структуры границы раздела дисилицида хрома с кремнием, основанный на учете эффекта Киркендала и деформационно-стимулированной диффузии вакансий. Результаты исследований структуры и морфологии слоев дисилицида хрома на кремнии хорошо согласуются с результатами электрофизических измерений барьера Шоттки. Полученные результаты могут быть использованы в микроэлектронике при формировании выпрямляющих контактов и металлизации межсоединений в интегральных схемах, а также с целью термоэлектрических и оптоэлектронных применений

Формирование силицида никеля быстрой термообработкой в режиме теплового баланса

The formation of nickel silicide layers on (111)-Si substrates during rapid thermal annealing in the heat balance mode was studied by the Rutherford backscattering method, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and electrophysical measurements. Nickel films of about 70 nm thickness were deposited by magnetron sputtering at room temperature. The rapid thermal treatment was carried out in a heat balance mode by irradiating the substrates backside with a non-coherent light flux of quartz halogen lamps in the nitrogen medium for 7 seconds up to the temperature range of 200 to 550 °C. The redistribution of nickel and silicon atoms to monosilicide NiSi composition starts already at a temperature of 300 °С and almost ends at a temperature of 400 °С. In the same temperature range, the orthorhombic NiSi phase with an average grain size of about 0.05–0.1 μm is formed. At a rapid thermal treatment temperature of 300 °C, two phases of silicides (Ni2 Si and NiSi) are formed, while a thin layer of unreacted Ni is retained on the surface. This fact can be explained by the high heating rate at the initial annealing stage, at which the temperature conditions of the NiSi phase formation occur earlier than the entire Ni layer manages to turn into the Ni2 Si phase. The layers with a simultaneous presence of three phases are characterized by a high roughness of the silicide-silicon interface. The dependence of the specific resistivity of nickel silicide layers shows an increase to the values of 26–30 μOhm · cm in the range of rapid thermal treatment temperatures of 200–250 °C and a subsequent decrease to the values of about 15 μOhm · cm at a rapid thermal treatment temperature of 400 °C. This value of specific resistivity is characteristic of the high conductivity of the NiSi phase and correlates well with the results of structure studies.Методами резерфордовского обратного рассеяния, рентгеновского фазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии и электрофизическими измерениями исследовано формирование слоев силицида никеля на пластинах (111)-Si при быстрой термической обработке в режиме теплового баланса. Слои никеля толщиной ~70 нм наносили магнетронным распылением при комнатной температуре. Быструю термообработку проводили в режиме теплового баланса путем облучения обратной стороны подложек некогерентным световым потоком кварцевых галогенных ламп в среде азота в течение 7 с до температуры от 200 до 550 °С. Установлено, что перераспределение атомов никеля и кремния до состава моносилицида NiSi начинается уже при температуре 300 °С и к температуре 400 °С практически завершается. В этом же диапазоне температур происходит формирование орторомбической фазы NiSi со средним размером зерен около 0,05–0,1 мкм. При температуре быстрой термообработки 300 °C происходит формирование двух силицидных фаз (Ni2 Si и NiSi), при этом на поверхности сохраняется тонкий слой непрореагировавшего Ni. Данный факт может объясняться высокой скоростью разогрева на начальной стадии отжига, при которой температурные условия формирования фазы NiSi наступают раньше, чем весь слой Ni успевает превратиться в фазу Ni2 Si. Слои с одновременным присутствием трех фаз характеризуются высокой шероховатостью границы раздела силицид–кремний. Зависимость удельного сопротивления слоев силицидов никеля демонстрирует рост до значений 26–30 мкОм · см в области температур быстрой термообработки 200–250 °С и последующее снижение до значений 15 мкОм · см при температуре быстрой термообработки 400 °С. Данная величина удельного сопротивления характерна для фазы NiSi с высокой проводимостью и хорошо коррелирует с результатами структурных исследований

Optical detection of single non-absorbing molecules using the surface plasmon of a gold nanorod

Current optical detection schemes for single molecules require light absorption, either to produce fluorescence or direct absorption signals. This severely limits the range of molecules that can be detected, because most molecules are purely refractive. Metal nanoparticles or dielectric resonators detect non-absorbing molecules by a resonance shift in response to a local perturbation of the refractive index, but neither has reached single-protein sensitivity. The most sensitive plasmon sensors to date detect single molecules only when the plasmon shift is amplified by a highly polarizable label or by a localized precipitation reaction on the particle's surface. Without amplification, the sensitivity only allows for the statistical detection of single molecules. Here we demonstrate plasmonic detection of single molecules in realtime, without the need for labeling or amplification. We monitor the plasmon resonance of a single gold nanorod with a sensitive photothermal assay and achieve a ~ 700-fold increase in sensitivity compared to state-of-the-art plasmon sensors. We find that the sensitivity of the sensor is intrinsically limited due to spectral diffusion of the SPR. We believe this is the first optical technique that detects single molecules purely by their refractive index, without any need for photon absorption by the molecule. The small size, bio-compatibility and straightforward surface chemistry of gold nanorods may open the way to the selective and local detection of purely refractive proteins in live cells

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОКИСЛЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ МОП-КОНДЕНСАТОРОВ С НАНОКРИСТАЛЛАМИ Ge

A 2D layer of spherical, crystalline Ge nanodots embedded in a SiO2 layer was formed by low pressure chemical vapor deposition combined with furnace oxidation and rapid thermal annealing. The samples were characterized structurally by using transmission electron microscopy in plan-view and cross-section geometries. It was found that the formation of highdensity Ge dots took place due to oxidation induced by the Ge segregation. Electrical properties were controlled by measuring C–V and I–V characteristics after the formation of MOS capacitors in different oxidation conditions and the ambient medium. A strong evidence of the charge storage effect on the crystalline Ge-nanodot layer was demonstrated by the hysteresis behavior of the high-frequency C–V curves. It is shown that dry oxidation followed by its reduction increases the hysteresis value compared to wet oxidation conditions. This hysteresis behavior is discussed taking into account the decrease in the Ge concentration and a possible effect of low temperature GeO evaporation is followed by wet oxidation. Проведены исследования структуры и электрофизических характеристик МОП-конденсаторов, сформированных путем термического окисления в различных режимах тонких слоев SiGe сплавов на туннельном диэлектрике. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано формирование нанокристаллов Ge и обнаружено влияние режимов окисления на структуру слоев SiO2 . С помощью измерений высокочастотных вольт-фарадных и вольт-амперных характеристик изучены электрические свойства МОП-структур и показано, что они обладают гистерезисом вольт-фарадных характеристик, а его величина существенно зависит от режима и атмосферы термообработок. Качество сформированных МОП-структур улучшается при использовании окисления в сухом кислороде с учетом оптимальной длительности окисления пленки SiGe, что подтверждается данными вольт-амперных характеристик. Полученные результаты обсуждаются с учетом возможного механизма удаления Ge из слоя SiO2 за счет низкотемпературного испарения монооксида германия (GeO)

Properties of silicon dioxide layers with embedded metal nanocrystals produced by oxidation of Si:Me mixture

A two-dimensional layers of metal (Me) nanocrystals embedded in SiO2 were produced by pulsed laser deposition of uniformly mixed Si:Me film followed by its furnace oxidation and rapid thermal annealing. The kinetics of the film oxidation and the structural properties of the prepared samples were investigated by Rutherford backscattering spectrometry, and transmission electron microscopy, respectively. The electrical properties of the selected SiO2:Me nanocomposite films were evaluated by measuring C-V and I-V characteristics on a metal-oxide-semiconductor stack. It is found that Me segregation induced by Si:Me mixture oxidation results in the formation of a high density of Me and silicide nanocrystals in thin film SiO2 matrix. Strong evidence of oxidation temperature as well as impurity type effect on the charge storage in crystalline Me-nanodot layer is demonstrated by the hysteresis behavior of the high-frequency C-V curves

On 2D N=(4,4) superspace supergravity

We review some recent results obtained in studying superspace formulations of 2D N=(4,4) matter-coupled supergravity. For a superspace geometry described by the minimal supergravity multiplet, we first describe how to reduce to components the chiral integral by using ``ectoplasm'' superform techniques as in arXiv:0907.5264 and then we review the bi-projective superspace formalism introduced in arXiv:0911.2546. After that, we elaborate on the curved bi-projective formalism providing a new result: the solution of the covariant type-I twisted multiplet constraints in terms of a weight-(-1,-1) bi-projective superfield.Comment: 18 pages, LaTeX, Contribution to the proceedings of the International Workshop "Supersymmetries and Quantum Symmetries" (SQS'09), Dubna, July 29-August 3 200