有无界面原生氧化层阻挡层的 Si (100) 上 Au 薄膜的温度依赖性电子显微镜研究

报道了作为退火温度函数的沉积在 Si (100) 表面上的金纳米结构形态变化的实时电子显微镜观测结果。在金薄膜沉积之前使用了两种类型的衬底硅界面：(i) 无原生氧化层且在超洁净重构 Si 表面上，以及 (ii) 覆盖有原生氧化层的 Si 表面。对于在超高真空条件下利用分子束外延方法沉积在重构 Si(100) 表面上的约 2.0 nm 厚的 Au 薄膜，在相对较低的温度下（与界面处存在原生氧化层的情况相比）形成了排列整齐的四重对称纳米金硅化物结构。对于该系统，在约 700{\deg}C 时，发现 82% 的纳米结构为纳米矩形类结构，平均长度约 27 nm，长宽比为 1.13。对于沉积在界面处具有原生氧化层的 Si (100) 表面上的约 5.0 nm 厚的 Au 薄膜，在较高温度（约 850{\deg}C）下观察到矩形结构的形成。在这些高温下，金硅化物的脱附遵循衬底的对称性。发现界面处的原生氧化层起到了阻碍相互扩散现象的阻挡层作用。结构表征采用先进的电子显微镜方法进行。