ELECTRON SPECTROSCOPY STUDY OF Mo/Si(111) INTERFACES

Résumé
L'évolution des caractéristiques électroniques de l'interface formée pendant l'évaporation séquentielle de fractions de monocouches de Mo sur une surface de Si(ll1) propre a été suivie par spectroscopie de photoélectrons X (XPS) et d'électrons Auger sous rayons X (XAES). L'énergie de liaison du Mo 3d_5/2 subit un déplacement négatif de 0,4 eV dans la région de la sousmonocouche et augmente ensuite rapidement pour atteindre la valeur du massif vers les 6 monocouches, tandis que le Si 2p demeure à la même position et que l'énergie cinétique de la raie Si KLL n'accuse qu'une légère augmentation. Les transitions Auger Si LVV indiquent une perturbation des états 3p en présence du métal. Des couches stables et homogènes de MoSi₂ se forment quand des dépôts de ~ 15 monocouches sont recuits aux températures T > 500°C. Par rapport au cas mieux étudié du Ni/Si, les transferts de charge dans les atomes métalliques sont plus faibles et de sens opposé, et l'interface serait beaucoup plus abrupte.

Abstract
XPS and X-ray excited AES (XAES) have been used to follow the evolution of the electronic structure of the interface formed when submonolayer amounts of Mo atoms are evaporated onto clean Si(111) surface. The Mo 3d_5/2 level undergoes a chemical shift of - 0.4 eV, towards lower binding energy, for surface coverage θ ≤ 1 monolayer (ML) and resumes its bulk value for θ ≤ 6 ML, while the Si 2p peak remains at the same position and the Si KLL feature increases weakly in kinetic energy. Si LVV Auger transitions indicate perturbations of the Si 3p states by the presence of Mo atoms. Annealings of thin deposits (~ 15 ML) at T > 500°C lead to the formation of stable and homogeneous MoSi₂ layers. In comparison with the more investigated case of Ni/Si interfaces, the main differences are a weaker chemical shift of the Mo corelevels, an opposite charge transfer in the metal atoms and indication of a much more abrupt interface.