SIMS study of deuterium distribution and thermal stability in ZMR SOI structures

SIMS measurements and thermal effusion experiments were performed to study the distribution and thermal stability of deuterium in SOI structures fabricated by zone melting recrystallization technique. It was found that the disordered structure at the silicon-buried oxide interfaces is directly related to the distribution of deuterium in the SOI system. The diffusion coefficient of deuterium in the top silicon layer at 250°C was determined. For the first time, the high-temperature (up to 600°C) stability of deuterium in the buried oxide was demonstrated, without any diffision into silicon layers.У роботі вивчались методами вторинної іонної мас-спектрометрії (ВІМС) і термостимульованої десорбції дейтерію розподілення дейтерію і його термічна стабільність у системі кремній-на-ізоляторі (КНІ), виготовленій за допомогою технології зонної лазерної рекристалізації полікремнію. Показано існування прямого зв.язку між розупорядкуванням структури на межах розподілу кремній-внутрішній діелектрик і розподіленням дейтерію у системі КНІ. Визначено коефіцієнт дифузії дейтерію у кремнієвій рекристалізованій плівці при 250°С. Вперше продемонстровано високотемпературну стабільність дейтерію (до 600°С включно) у внутрішньому діелектрику системи КНІ, за відсутності дифузії дейтерію до кремнієвих шарів.В работе методами вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и термостимулированной десорбции дейтерия изучались распределение дейтерия и его термическая стабильность в структурах кремния-на-изоляторе (КНИ), изготовленных с помощью технологии зонной лазерной рекристаллизации поликремния. Показано существование прямой связи между разупорядочением структуры на границах кремний-внутренний окисел и распределением дейтерия в КНИ системе. Определен коэффициент диффузии дейтерия в рекристаллизованном слое кремния при 250°С. Впервые продемонстрирована высокотемпературная стабильность дейтерия (до 600°С включительно) во внутреннем окисле КНИ структуры при отсутствии диффузии дейтерия в кремниевые слои

The susceptibility and excitation spectrum of (VO)2_2P2_2O7_7 in ladder and dimer chain models

We present numerical results for the magnetic susceptibility of a Heisenberg antiferromagnetic spin ladder, as a function of temperature and the spin-spin interaction strengths $J_\perp$ and $J_{||}$. These are contrasted with new bulk limit results for the dimer chain. A fit to the experimental susceptibility of the candidate spin-ladder compound vanadyl pyrophosphate, (VO)$_2$P$_2$O$_7$, gives the parameters $J_\perp = 7.82$ meV and $J_{||} = 7.76$ meV. With these values we predict a singlet-triplet energy gap of $E_{gap} = 3.9$ meV, and give a numerical estimate of the ladder triplet dispersion relation $\omega(k)$. In contrast, a fit to the dimer chain model leads to $J_1=11.11$ meV and $J_2=8.02$ meV, which predicts a gap of $E_{gap} = 4.9$ meV.Comment: 16 pages, 6 figures available upon request, RevTex 3.0, preprint ORNL-CCIP-94-04 / RAL-94-02

Nanosized Electrochemical Cells Operated by AFM Conducting Probes

International audienc

Hydrogen Diffusion and Trapping in Micro-Nanocrystalline Silicon

Effusion experiments and Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) profiling are performed on post-hydrogenated (deuterated) micro-nanocrystallized silicon films obtained by thermal annealing of amorphous sputtered layers. The analysis of the effusion spectra and SIMS profiles allows to evidence the existence of cavities containing molecular hydrogen, the presence of weakly bonded hydrogen in small clusters and hydrogen trapped at grain boundaries. These results are analysed with regard to the microstructure of the crystallized layers studied by Transmission Electron Microscopy. This microstructure depends on the conditions of deposition of the original amorphous layers.Des expériences d'exodiffusion sont réalisées sur des échantillons de silicium déposés en couches minces par pulvérisation cathodique, cristallisés par recuit thermique et post-hydrogénés (deutérés). L'analyse des spectres d'exodiffusion et des profils de diffusion obtenus par spectrométrie de masse d'ions secondaires permet de conclure à la présence de cavités suffisamment larges pour contenir de l'hydrogène sous forme moléculaire, à la présence d'hydrogène faiblement lié situé dans des micro-cavités ainsi qu'à celle d'hydrogène piégé aux joints de grains. Ces résultats sont corrélés aux microstructures des couches analysées par Microscopie Electronique en Transmission, microstructures qui dépendent des conditions de depôt des couches initiales de silicium amorphes

Hydrogen incorporation, bonding and stability in nanocrystalline diamond films

International audienc

Electrochemical preconditioning of moderately boron doped diamond electrodes: Effect of annealing

International audienc