穿过金属硅化物-硅界面的热输运：外延与非外延界面的实验比较
介观与纳米尺度物理
2017-03-01 v3
摘要
由于硅化物具有低电阻率、与硅的低接触电阻以及工艺兼容性，它们被广泛应用于纳米和微器件中。在本工作中，利用时域热反射研究了 TiSi、CoSi、NiSi 和 PtSi 的热界面导热。利用在 Si(111) 衬底上形成的大多数硅化物外延生长，而在 Si(100) 上大多数硅化物不外延生长这一事实，我们研究了外延的影响，并表明对于各种各样的界面，外延和非外延硅化物/硅界面的热界面导热没有差异。还在广泛的 p 型和 n型掺杂范围内研究了衬底载流子浓度的影响，发现其与载流子浓度无关，无论界面是否外延以及无论硅化物类型如何。对于外延 CoSi，将温度相关的实验数据与两个详细的计算模型进行了比较，这两个模型使用 (1) 包含近界面应变效应的全色散漫失配模型 (DMM) 和 (2) 一种原子格林函数 (AGF) 方法，该方法整合了通过密度泛函微扰理论获得的近界面原子间力常数的变化。在 100K 以上的温度下，AGF 方法大大低估了 CoSi 的数据，而 DMM 的预测与数据吻合良好。还发现全色散 DMM 能够紧密预测外延 NiSi/Si 和非外延 TiSi/Si 界面的实验观测到的温度相关界面导热。对于外延 PtSi/Si 界面，全色散 DMM 显著高估了实验数据。
引用
@article{arxiv.1609.01776,
title = {Thermal Transport Across Metal Silicide-Silicon Interfaces: An Experimental Comparison between Epitaxial and Non-epitaxial Interfaces},
author = {Ning Ye and Joseph P Feser and Sridhar Sadasivam and Timothy S. Fisher and Tianshi Wang and Chaoying Ni and Anderson Janotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01776},
year = {2017}
}
备注
6 Figures, Accepted at Phys. Rev. B (Jan. 26, 2017)