First-principles modeling of the "clean-up" of native oxides during atomic layer deposition onto III-V substrates

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 1, 2012, Pages 643-654

  Klejna, Sylwia ^a   Elliott, Simon D ^a  

^a UNIVERSITY COLLEGE CORK   (Ireland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARSENIC OXIDE; FIRST-PRINCIPLES DENSITY FUNCTIONAL THEORY; FIRST-PRINCIPLES MODELING; GAAS; GETTERING; IN-SITU; INAS; LIGAND EXCHANGES; METHYL GROUP; NATIVE OXIDES; NON-REDUCIBLE; PRECURSOR METALS; REACTION MECHANISM; REDUCIBLE OXIDES; SURFACE ATOMS; TRIMETHYLALUMINIUM; VOLATILE MOLECULES;

ARSENIC; ATOMIC LAYER DEPOSITION; ATOMS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DESORPTION; DIELECTRIC MATERIALS; FUNCTIONAL GROUPS; GALLIUM ARSENIDE; GATE DIELECTRICS; INDIUM ARSENIDE; LIGANDS; OXIDE FILMS; SEMICONDUCTING GALLIUM; VANADIUM;

ALUMINA;

EID: 84855886804     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp206566y     Document Type: Article

References (55)

1. George, S. M. Chem. Rev. 2009, 110, 111
2. Spicer, W. E.; Lindau, I.; Skeath, P.; Su, C. Y.; Chye, P. Phys. Rev. Lett. 1980, 44, 420
3. Hasegawa, H.; He, L.; Ohno, H.; Sawada, T.; Haga, T.; Abe, Y.; Takahashi, H. J. Vac. Sci. Technol., B 1987, 5, 1097
4. Spicer, W. E.; Liliental-Weber, Z.; Weber, E.; Newman, N.; Kendelewicz, T.; Cao, R.; McCants, C.; Mahowald, P.; Miyano, K.; Lindau, I. J. Vac. Sci. Technol., B 1988, 6, 1245
5. Ye, P. D. J. Vac. Sci. Technol., A 2008, 26, 697
6. Frank, M. M.; Wilk, G. D.; Starodub, D.; Gustafsson, T.; Garfunkel, E.; Chabal, Y. J.; Grazul, J.; Muller, D. A. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 152904
7. Milojevic, M.; Aguirre-Tostado, F. S.; Hinkle, C. L.; Kim, H. C.; Vogel, E. M.; Kim, J.; Wallace, R. M. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 202902
8. Hinkle, C. L.; Sonnet, A. M.; Vogel, E. M.; McDonnell, S.; Hughes, G. J.; Milojevic, M.; Lee, B.; Aguirre-Tostado, F. S.; Choi, K. J.; Kim, H. C.; Kim, J.; Wallace, R. M. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 071901
9. Hinkle, C. L.; Sonnet, A. M.; Vogel, E. M.; McDonnell, S.; Hughes, G. J.; Milojevic, M.; Lee, B.; Aguirre-Tostado, F. S.; Choi, K. J.; Kim, J.; Wallace, R. M. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 163512
10. Huang, M. L.; Chang, Y. C.; Chang, C. H.; Lee, Y. J.; Chang, P.; Kwo, J.; Wu, T. B.; Hong, M. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 252104
11. Chang, C. H.; Chiou, Y. K.; Chang, Y. C.; Lee, K. Y.; Lin, T. D.; Wu, T. B.; Hong, M.; Kwo, J. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 242911
12. Milojevic, M.; Hinkle, C. L.; Aguirre-Tostado, F. S.; Kim, H. C.; Vogel, E. M.; Kim, J.; Wallace, R. M. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 252905
13. Lee, H. D.; Feng, T.; Yu, L.; Mastrogiovanni, D.; Wan, A.; Gustafsson, T.; Garfunkel, E. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 222108
14. Tallarida, M. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 042906
15. Lin, L. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 082903
16. Granados-Alpizar, B.; Muscat, A. J. Surf. Sci. 2011, 605, 1243
17. Finnie, C. M.; Li, X.; Bohn, P. W. J. Appl. Phys. 1999, 86, 4997
18. Delabie, A.; Brunco, D. P.; Conard, T.; Favia, P.; Bender, H.; Franquet, A.; Sioncke, S.; Vandervorst, W.; Van Elshocht, S.; Heyns, M.; Meuris, M.; Kim, E.; McIntyre, P. C.; Saraswat, K. C.; LeBeau, J. M.; Cagnon, J.; Stemmer, S.; Tsai, W. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, H937
19. Elliott, S. D.; Greer, J. C. J. Mater. Chem. 2004, 14, 3246
20. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46, 6671
21. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
22. Kresse, G.; Furthmüller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15
23. Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1990, 41, 7892
24. Kresse, G.; Hafner, J. J. Phys.: Condens. Matter 1994, 6, 8245
25. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M.; Horn, H.; Kölmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165
26. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
27. Eichkorn, K.; Treutler, O.; Öhm, H.; Häser, M.; Ahlrichs, R. Chem. Phys. Lett. 1995, 242, 652
28. Eichkorn, K.; Weigend, F.; Treutler, O.; Ahlrichs, R. Theor. Chim. Acta 1997, 97, 119
29. Schafer, A.; Horn, H.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571
30. Wyckoff, R. W. G. Crystal Structures; Wiley Interscience: New York, 1963.
31. Quagliano, L. G. Appl. Surf. Sci. 2000, 153, 240
32. Rojas-Lopez, M.; Gracia-Jimenez, J. M.; Vidal, M. A.; Navarro-Contreras, H. J. Vac. Sci. Technol., B 2001, 19, 622
33. Ballirano, P.; Maras, A. Z. Kristallogr.-New Cryst. Struct. 2002, 217, 177
34. Gibbs, G. V.; Wallace, A. F.; Cox, D. F.; Dove, P. M.; Downs, R. T.; Ross, N. L.; Rosso, K. M. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 736
35. Tsuzuki, S.; Luthi, H. P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 3949
36. Rydberg, H.; Dion, M.; Jacobson, N.; Schroumlder, E.; Hyldgaard, P.; Simak, S. I.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 126402
37. Jensen, J. O.; Gilliam, S. J.; Banerjee, A.; Zeroka, D.; Kirkby, S. J.; Merrow, C. N. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 2003, 664-665, 145
38. Chrissanthopoulos, A.; Pouchan, C. Vib. Spectrosc. 2008, 48, 135
39. Reinhardt, F.; Richter, W.; Muller, A. B.; Gutsche, D.; Kurpas, P.; Ploska, K.; Rose, K. C.; Zorn, M. J. Vac. Sci. Technol., B 1993, 11, 1427
40. Cheng, C.-W.; Hennessy, J.; Antoniadis, D.; Fitzgerald, E. A. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 082106
41. Cho, A. Y. Thin Solid Films 1983, 100, 291
42. SpringThorpe, A. J.; Ingrey, S. J.; Emmerstorfer, B.; Mandeville, P.; Moore, W. T. Appl. Phys. Lett. 1987, 50, 77
43. Mizutani, T. J. Vac. Sci. Technol., B 1988, 6, 1671
44. Fiorentini, V.; Methfessel, M. J. Phys.: Condens. Matter 1996, 8, 6525
45. Ganduglia-Pirovano, M. V.; Sauer, J. Phys. Rev. B 2004, 70, 045422
46. Puurunen, R. L. J. Appl. Phys. 2005, 97, 121301
47. Tang, W.; Sanville, E.; Henkelman, G. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 084204
48. Sanville, E.; Kenny, S. D.; Smith, R.; Henkelman, G. J. Comput. Chem. 2007, 28, 899
49. Henkelman, G.; Arnaldsson, A.; Jónsson, H. Comput. Mater. Sci. 2006, 36, 354
50. Bartram, M. E.; Michalske, T. A.; Rogers, J. W. J. Phys. Chem. 1991, 95, 4453
51. Lamagna, L.; Wiemer, C.; Perego, M.; Spiga, S.; Rodríguez, J.; Coll, S.; Klejna, S.; Grillo, M.-E.; Elliott, S. D. Mechanisms for substrate-enhanced growth during the early stages of atomic layer deposition of alumina onto silicon nitride surfaces. Chem. Mater., submitted 2011.
52. Puurunen, R. L.; Lindblad, M.; Root, A.; Krause, A. O. I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1093
53. Yeddanapalli, L. M.; Schubert, C. C. J. Chem. Phys. 1946, 14, 1
54. Lakomaa, E. L.; Root, A.; Suntola, T. Appl. Surf. Sci. 1996, 107, 107
55. Rodríguez-Reyes, J. C. J. Appl. Phys. 2008, 104, 084907