Selektivní růst kobaltových ostrůvků na nukleačních místech vytvořených pomocí fokusovaného iontového svazku ve vrstvě nativního SiO2

Selective growth of Co islands on ion beam induced nucleation centers in a native SiO2 film

journal article - other

en

We present a straightforward method for fabrication of patterns of metallic nanostructures. The focused ion beam lithography (FIB) has been used to locally modify a native SiO2 layer on a silicon substrate. On the modified areas preferential nucleation of cobalt islands is observed. The cobalt islands formed upon deposition at 400 – 430 C combined with an intermediate annealing at 550 C have a uniform size distribution and their size can be controlled by the distance between the nucleation sites and the amount of deposited material. It is proposed that the island formation at patterned sites is due to reduced surface diffusion of Co atoms in the vicinity of FIB modified areas. The intermediate annealing improves the island morphology since the kinetic diffusion limits are lowered and system reconfigures towards its equilibrium state.

Práce představuje přímočarou metodu tvorby uspořádaných souborů kovových nanostruktur. Vrstva nativního SiO2/ Si byla lokálně modifikována fokusovaným iontovým svazkem. Na těchto místech dochází přednostně k nukleaci kobaltových ostrůvků. Ostrůvky, které vznikají při depozici za teploty 400 – 430 C přerušené žíháním při 550 C, mají definovanou velikost, která je dána vzdáleností nukleačních center a množstvím deponovaného kobaltu. Tvorba uspořádaných souborů ostrůvků je způsobena nižší povrchovou difúzí atomů kobaltu na modifikovaných místech.

We present a straightforward method for fabrication of patterns of metallic nanostructures. The focused ion beam lithography (FIB) has been used to locally modify a native SiO2 layer on a silicon substrate. On the modified areas preferential nucleation of cobalt islands is observed. The cobalt islands formed upon deposition at 400 – 430 C combined with an intermediate annealing at 550 C have a uniform size distribution and their size can be controlled by the distance between the nucleation sites and the amount of deposited material. It is proposed that the island formation at patterned sites is due to reduced surface diffusion of Co atoms in the vicinity of FIB modified areas. The intermediate annealing improves the island morphology since the kinetic diffusion limits are lowered and system reconfigures towards its equilibrium state.

Fokusovaný iontový svazek, FIB; Křemík, Si; SiO2; Kobalt, Co; Řízené samouspořádávání

Focused ion beam, FIB; Silicon, Si; Silicon dioxide, SiO2; Cobalt, Co; Guided self-assembly

2009

15.04.2009

0021-8979

105

8

084314-1–084314-6

6