МОНТЕ—КАРЛО–МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ КРЕМНИЯ В ДИОКСИДЕ КРЕМНИЯ

The process of silicon nanocluster formation during annealing of single SiO layers and multilayer SiO2—SiO—SiO2 structures or after Si deposition on silicon dioxide substrate was studied. A kinetic Monte Carlo model of silicon nanocluster formation taking into account silicon monoxide formation and dissociation was suggested. Not only temperature and annealing time but also SiO layer thickness determined the nanocluster sizes when SiO2—SiO—SiO2 structures were annealed. Simulation demonstrated that silicon monoxide forming in the Si—SiO2 system at high temperatures plays an important role in the process of nanocluster formation. Silicon monoxide also accounts for some specific features of 3D silicon islands formation during silicon deposition on silicon dioxide surface.Изучен процесс формирования нанокластеров кремния при отжиге одиночных слоев состава SiO и слоистых структур SiO2—SiO—SiO2 и осаждении кремния на поверхность диоксида кремния. Предложена кинетическая Монте—Карло−модель формирования нанокластеров кремния при высокотемпературном отжиге слоев SiOx нестехиометрического состава, учитывающая процессы образования и распада монооксида кремния. Установлено, что при отжиге слоистых структур SiO2—SiO—SiO2 на размеры нанокластеров, помимо температуры и длительности отжига, влияла и толщина слоя SiO. С помощью моделирования показано, что важную роль в процессе формирования нанокластеров играет газообразный монооксид кремния, образующийся в системе Si—SiO2 при высоких температурах. Монооксид определяет и особенности формирования 3D−островков кремния при осаждении кремния на поверхность диоксида кремния