Low Temperature Formation of Nisi2 from Evaporated Silicon

Abstract

2 MeV 4He+ backscattering spectrometry and CuKα X-ray diffraction are used to study Nisi2, formed by thermal annealing from Nisi and evaporated Si. Uniform layers of Nisi, are formed at temperatures between 350 and 425 °C. The thickness of Nisi, formed is proportional to the square root of time at a fixed temperature. This indicates that the growth of Nisi, from evaporated Si is a diffusion-controlled process. The activation energy of this reaction is about 1.65 eV, which is larger than that of regrowth of ion-implanted Nisi, and those of thermal Ni2Si and Nisi formation. The diffusion-controlled process in this case is different from the known result that on single crystal Si the formation of Nisi2 is nucleation-controlled. The dominant moving species in the present Nisi2 formation is Ni, which is identified by implanted Xe or 18O markers initially located inside the Si. La formation de Nisi2 par recuit thermique de Nisi et de Si évaporé a été étudiée par rétrodiffusion de faisceau He+ et par diffraction X. Des couches uniformes de Nisi2 apparaissent entre 350 et 425 °C. L'épaisseur du Nisi2 formé est proportionelle à la racine carrée du temps pour une température donnée. Ceci indique que la croissance de Nisi2, a partir du Si évaporé est contrǒlée par diffusion. L'énergie dactivation de cette réaction avoisine 1,65 eV; elle est plus élevée que l'énergie de reconstitution du Nisi2, implanté et que l'énergie de formation thermique de Ni2Si et Nisi. Le processus étudié est différent du méchanisme de formation du Nisi2, sup Si monocrystallin, lequel est contrǒlé par nuckation. Dans le cas présent, l'espèce mobile dominante est Ni, ainsi qu'il a été constaté par implantation de marqueurs Xe on 18O dans la couche Si initiale.