X-ray spectroscopic study of SrTiOx films with different interlayers

Journal of Applied Physics

Volumn 113, Issue 22, 2013, Pages

  Filatova, E O ^a   Sokolov, A A ^a   Egorova, Yu V ^a   Konashuk, A S ^a   Vilkov, O Yu ^a,b   Gorgoi, M ^b   Pavlychev, A A ^a  

^a ST PETERSBURG STATE UNIVERSITY   (Russian Federation)

^b HAHN MEITNER INSTITUT   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AIR-EXPOSED FILMS; CUBIC STRUCTURE; HARD X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; LOCAL ATOMIC STRUCTURES; NEAR EDGE X RAY ABSORPTION FINE STRUCTURE; NEAR SURFACES; SOFT X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; SPECTROSCOPIC STUDIES;

ATOMIC LAYER DEPOSITION; HAFNIUM OXIDES; PHOTOELECTRONS; SILICON; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; STRONTIUM ALLOYS; STRONTIUM TITANATES; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; X RAY SPECTROSCOPY; X RAYS;

SURFACES;

EID: 84879219328     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4809978     Document Type: Article

References (74)

1. P.-Y. Lesaicherre, H. Yamaguchi, Y. Miyasaka, H. Watanabe, H. Ono, and M. Yoshida, Integr. Ferroelectr. 8, 201 (1995). 10.1080/10584589508012313
2. T. J. Park, J. H. Kim, J. H. Jang, J. Lee, S. W. Lee, U. K. Kim, M. Seo, H. S. Jung, S. Y. Lee, and C. S. Hwang, J. Electrochem. Soc. 157, G216-G220 (2010). 10.1149/1.3474233
3. K. Eisenbeiser, J. M. Finder, Z. Yu, J. Ramdani, J. A. Curless, J. A. Hallmark, R. Droopad, W. J. Ooms, L. Salem, S. Bradshaw, and C. D. Overgaard, Appl. Phys. Lett. 76, 1324 (2000). 10.1063/1.126023
4. C.-Y. Liu and T.-Y. Tseng, J. Eur. Ceram. Soc. 24, 1449 (2004). 10.1016/S0955-2219(03)00537-5
5. C. Choi, E. Cartier, Y. Y. Wang, V. Narayanan, and M. Khare, Microelectron. Eng. 84, 2217 (2007). 10.1016/j.mee.2007.04.134
6. M. Choi, A. Posadas, R. Dargis, C.-K. Shih, A. A. Demkov, D. H. Triyoso, N. D. Theodore, C. Dubourdieu, J. Bruley, and J. Jordan-Sweet, J. Appl. Phys. 111, 064112 (2012). 10.1063/1.3695998
7. L. V. Goncharova, D. G. Starodub, E. Garfunkel, T. Gustafsson, V. Vaithyanathan, J. Lettieri, and D. G. Schlom, J. Appl. Phys. 100, 014912 (2006). 10.1063/1.2206710
8. G. D. Wilk, R. M. Wallace, and J. M. Anthony, J. Appl. Phys. 89, 5243 (2001). 10.1063/1.1361065
9. C. S. Kang, C. S. Hwang, H. J. Cho, B. T. Lee, S. O. Park, J. W. Kim, H. Horii, S. I. Lee, Y. B. Koh, and M. Y. Lee, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 35, 4890 (1996). 10.1143/JJAP.35.4890
10. A. A. Demkov, Phys. Status Solidi B 226, 57 (2001). 10.1002/1521- 3951(200107)226:1<57::AID-PSSB57>3.0.CO;2-L
11. T. J. Park, J. H. Kim, J. H. Jang, J. Lee, S. W. Lee, S. Y. Lee, H. S. Jung, and C. S. Hwang, J. Electrochem. Soc. 156, G129-G133 (2009). 10.1149/1.3152268
12. J.-H. Ahn, J.-Y. Kim, S.-W. Kang, J.-H. Kim, and J.-S. Roh, Appl. Phys. Lett. 91, 062910 (2007). 10.1063/1.2768887
13. B. Xu, Y. Ye, Q. M. Wang, and L. Eric Cross, J. Appl. Phys. 85, 3753 (1999). 10.1063/1.369744
14. K. Kageyama, A. Sakurai, A. Ando, and Y. Sakabe, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 1873 (2006). 10.1016/j.jeurceramsoc.2005.09.090
15. A. K. Tagantsev, V. O. Sherman, K. F. Astafiev, J. Venkatesh, and N. Setter, J. Electroceram. 11, 5-66, (2003). 10.1023/B:JECR.0000015661.81386.e6
16. J. Zeng, M. Zhang, L. Wang, and C. Lin, J. Phys. Condens. Matter 11, 1139-1146 (1999). 10.1088/0953-8984/11/4/021
17. J. A. Kittl, K. Opsomer, M. Popovici, N. Menou, B. Kaczer, X. P. Wang, C. Adelmann, M. A. Pawlak, K. Tomida, A. Rothschild, B. Govoreanu, R. Degraeve, M. Schaekers, M. Zahid, A. Delabie, J. Meersschaut, W. Polspoel, S. Clima, G. Pourtois, W. Knaepen, C. Detavernier, V. V. Afanas'ev, T. Blomberg, D. Pierreux, J. Swerts, P. Fischer, J. W. Maes, D. Manger, W. Vandervorst, T. Conard, A. Franquet, P. Favia, H. Bender, B. Brijs, S. Van Elshocht, M. Jurczak, J. Van Houdt, and D. J. Wouters, Microelectron. Eng. 86, 1789-1795 (2009). 10.1016/j.mee.2009.03.045
18. M. A. Pawlak, B. Kaczer, M.-S. Kim, M. Popovici, K. Tomida, J. Swerts, K. Opsomer, W. Polspoel, P. Favia, C. Vranken, C. Demeurisse, W.-C. Wang, V. V. Afanas'ev, W. Vandervorst, H. Bender, I. Debusshere, L. Altimime, and J. A. Kittl, Appl. Phys. Lett. 97, 162906 (2010). 10.1063/1.3505323
19. N. Menou, M. Popovici, S. Clima, K. Opsomer, W. Polspoel, B. Kaczer, G. Rampelberg, K. Tomida, M. A. Pawlak, C. Detavernier, D. Pierreux, J. Swerts, J. W. Maes, D. Manger, M. Badylevich, V. Afanasiev, T. Conard, P. Favia, H. Bender, B. Brijs, W. Vandervorst, S. Van Elshocht, G. Pourtois, D. J. Wouters, S. Biesemans, and J. A. Kittl, J. Appl. Phys. 106, 094101 (2009). 10.1063/1.3246835
20. F. M. F. de Groot, M. O. Figueiredo, M. J. Basto, M. Abbate, H. Petersen, and J. C. Fuggle, Phys. Chem. Miner. 19, 140-147 (1992). 10.1007/BF00202101
21. F. M. F. de Groot, J. Faber, J. J. M. Michiels, M. T. Czyzyk, M. Abbate, and J. C. Fuggle, Phys. Rev. B 48, 2074 (1993). 10.1103/PhysRevB.48.2074
22. S. Lazar, G. A. Botton, M.-Y. Wu, F. D. Tichelaar, and H. W. Zandbergen, Ultramicroscopy 96, 535-546 (2003). 10.1016/S0304-3991(03)00114-1
23. E. Stoyanov, F. Langenhorst, and G. Steinle-Neumann, Am. Mineral. 92, 577-586 (2007). 10.2138/am.2007.2344
24. E. Filatova, E. Taracheva, G. Shevchenko, A. Sokolov, I. Kozhevnikov, S. Yulin, F. Schaefers, and W. Braun, Phys. Status Solidi B 246, 1454-1458 (2009). 10.1002/pssb.200945069
25. M. Popovicia, S. Van Elshochta, N. Menoua, J. Swertsa, D. Pierreuxb, A. Delabiea, B. Brijsa, T. Conarda, K. Opsomera, J. W. Maesb, D. J. Woutersa, and J. A. Kittl, J. Electrochem. Soc. 157, G1-G6 (2010). 10.1149/1.3244213
26. M. A. Pawlak, B. Kaczer, M.-S. Kim, M. Popovici, J. Swerts, W.-C. Wang, K. Opsomer, P. Favia, K. Tomida, A. Belmonte, B. Govoreanu, C. Vranken, C. Demeurisse, H. Bender, V. V. Afanas'ev, I. Debusshere, L. Altimime, and J. A. Kittl, Appl. Phys. Lett. 98, 182902 (2011). 10.1063/1.3584022
27. M. A. Pawlak, J. Swerts, M. Popovici, B. Kaczer, M.-S. Kim, W.-C. Wang, K. Tomida, B. Govoreanu, J. Delmotte, V. V. Afanas'ev, M. Schaekers, W. Vandervorst, and J. A. Kittl, Appl. Phys. Lett. 101, 042901 (2012). 10.1063/1.4737871
28. R. L. Puurunen, A. Delabie, S. Van Elschocht, M. Caymax, M. L. Green, B. Brijs, O. Richard, H. Bender, T. Conard, I. Hoflijk, W. Vandervorst, D. Hellin, D. Vanhaeren, C. Zhao, S. De Gendt, and M. Heyns, Appl. Phys. Lett. 86, 073116 (2005). 10.1063/1.1866219
29. S. I. Fedoseenko, I. E. Iossifov, S. A. Gorovikov, J.-H. Schmidt, R. Follath, S. L. Molodtsov, V. K. Adamchuk, and G. Kaindl, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 470, 84 (2001). 10.1016/S0168-9002(01)01032-4
30. M. P. Seah, Surf. Interface Anal. 31, 721-723 (2001). 10.1002/sia.1076
31. M. Gorgoi, S. Svensson, F. Schafers, G. Ohrwall, M. Mertin, P. Bressler, O. Karis, H. Siegbahn, A. Sandell, H. Rensmo, W. Doherty, C. Jung, W. Braun, and W. Eberhardt, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 601, 48 (2009). 10.1016/j.nima.2008.12.244
32. F. Schaefers, M. Mertin, and M. Gorgoi, Rev. Sci. Instrum. 78, 123102 (2007). 10.1063/1.2808334
33. M. Cardona, Phys. Rev. 140, A651 (1965). 10.1103/PhysRev.140.A651
34. L. F. Mattheiss, Phys. Rev. B 6, 4718 (1972). 10.1103/PhysRevB.6.4718
35. T. F. Soules, E. J. Kelly, D. M. Vaught, and J. W. Richardson, Phys. Rev. B 6, 1519 (1972). 10.1103/PhysRevB.6.1519
36. P. Pertosa and F. M. Michel-Calendini, Phys. Rev. B 17, 2011 (1978). 10.1103/PhysRevB.17.2011
37. U. Fano and J. W. Cooper, Rev. Mod. Phys. 40, 441 (1968). 10.1103/RevModPhys.40.441
38. R. Brydson, H. Sauer, W. Engel, J. M. Thomas, E. Zeitler, N. Kosugi, and H. Kuroda, J. Phys. Condens. Matter 1, 797 (1989). 10.1088/0953-8984/1/4/012
39. F. M. F. de Groot, J. C. Fuggle, B. T. Thole, and G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 41, 928 (1990). 10.1103/PhysRevB.41.928
40. J. P. Crocombette and F. Jollet, J. Phys.: Condens. Matter 6, 10811 (1994). 10.1088/0953-8984/6/49/022
41. R. Ruus, A. Kikas, A. Saar, A. Ausmees, E. Ndmmiste, J. Aarik, A. Aidla, T. Uustared, and I. Martinson, Solid State Commun. 104, 199-203 (1997). 10.1016/S0038-1098(97)00300-1
42. S. Rath, F. Gracia, F. Yubero, J. P. Holgado, A. I. Martin, D. Batchelor, and A. R. Gonzalez-Elipe, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 200, 248-254 (2003). 10.1016/S0168-583X(02)01686-5
43. A. S. Vinogradov, S. I. Fedoseenko, S. A. Krasnikov, A. B. Preobrajenski, V. N. Sivkov, D. V. Vyalikh, S. L. Molodtsov, V. K. Adamchuk, C. Laubschat, and G. Kaindl, Phys. Rev. B 71, 045127 (2005). 10.1103/PhysRevB.71.045127
44. K. van Benthem, C. Elsässer, and M. Rühle, Ultramicroscopy 96, 509-522 (2003). 10.1016/S0304-3991(03)00112-8
45. T. Mizoguchi, J. Ceram. Soc. Jpn. 119, 325-333 (2011). 10.2109/jcersj2.119.325
46. J. L. Mansot, V. Golabkan, L. Romana, Ph. Bilas, E. Alleman, and Y. Bercion, Colloids Surf., A 243, 67-77 (2004). 10.1016/j.colsurfa.2004.02.024
47. D. A. Muller, N. Nakagawa, A. Ohtomo, J. L. Grazul, and H. Y. Hwang, Nature 430, 657 (2004). 10.1038/nature02756
48. 3: An x-ray absorption study.," private communication, Göteborgs Universitet (2009), pp. 101.
49. C. Arhammara, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 6355-6360 (2011). 10.1073/pnas.1019698108
50. G. Lucovsky, K.-B. Chung, J.-W. Kim, and D. Norlund, Microelectron. Eng. 86, 1676-1679 (2009). 10.1016/j.mee.2009.03.005
51. G. Lucovsky, L. Miotti, and K. Paz Bastos, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 50, 04DA15 (2011). 10.1143/JJAP.50.04DA15
52. E. S. Klyushina, Yu. S. Krivosenko, and A. A. Pavlychev, " Spatio-temporal dynamical systems in inner-shell photoionization in free molecules, clusters and solids.," J. Math. Sci. (to be published).
53. A. A. Pavlychev, N. G. Fominych, N. Watanabe, K. Soejima, and E. Shigemasa, Phys. Rev. Lett. 81, 3623 (1998). 10.1103/PhysRevLett.81.3623
54. M. S. Schöffler, J. Titze, N. Petridis, T. Jahnke, K. Cole, L. P. Schmidt, A. Czasch, D. Akoury, O. Jagutzki, J. B. Williams, N. A. Cherepkov, S. K. Semenov, C. W. McCurdy, T. N. Rescigno, C. L. Cocke, T. Osipov, S. Lee, M. H. Prior, A. Belkacem, A. L. Landers, H. Schmidt-Böcking, T. Weber, and R. Dörner, Science 320, 920 (2008). 10.1126/science.1154989
55. A. A. Pavlychev and E. Rühl, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 106, 207 (2000). 10.1016/S0368-2048(99)00078-X
56. R. Flesch, X. O. Brykalova, E. Seardarogu, E. S. Klyushina, Yu. S. Krivosenko, F. Blobner, P. Feulner, A. A. Pavlychev, and E. Rühl, in International Conference on Electron Spectroscopy and Structure (ICESS2012), St. Malo, France (2012), p. PR-2-PO-RUH-01, http://www.synchrotron-soleil.fr/ Workshops/2012/ICESS2012.
57. F. M. F. de Groot, M. Gnom, J. C. Fuggle, J. Ghijsen, G. A. Sawatzky, and H. Petersen, Phys. Rev. B 40, 5715 (1989). 10.1103/PhysRevB.40.5715
58. E. Filatova, V. Lukyanov, R. Barchewitz, J.-M. Andŕe, M. Idir, and P. Stemmler, J. Phys. Condens. Matter 11, 3355-3370 (1999). 10.1088/0953-8984/11/16/016
59. E. Filatova, A. Sokolov, J.-M. André, F. Schaefers, and W. Braun, Appl. Opt. 49, 2539-2546 (2010). 10.1364/AO.49.002539
60. J. F. Moulder, W. F. Stickle, P. E. Sobol, and K. D. Bomben, Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy (Perkin-Elmer Corp., MN, USA, 1992).
61. S. Bhaskar, D. Allgeyer, and J. A. Smythe, Appl. Phys. Lett. 89, 254103 (2006). 10.1063/1.2410232
62. A. Kosola, M. Putkonen, L.-S. Johansson, and L. Niinisto, Appl. Surf. Sci. 211, 102-112 (2003). 10.1016/S0169-4332(03)00175-2
63. S. W. Lee, J. H. Han, S. Han, W. Lee, J. H. Jang, M. Seo, S. K. Kim, C. Dussarrat, J. Gatineau, Y.-S. Min, and C. S. Hwang, Chem. Mater. 23, 2227-2236 (2011). 10.1021/cm2002572
64. S. De Gendt, S. F. Bent, A. Delabie, J. W. Elam, S. B. Kang, O. van der Straten, and A. Londergan, Atomic Layer Deposition Applications 5, ECS Transactions Vol. 25(4) (The Electrochemical Society, 2009).
65. N. B. Brookes and G. Thornton, Solid State Commun. 64, 383-386 (1987). 10.1016/0038-1098(87)90988-4
66. R. P. Vasquez, Surf. Sci. Spectra 1, 112 (1992). 10.1116/1.1247696
67. P. V. Nagarkar, P. C. Searson, and F. D. Gealy, J. Appl. Phys. 69, 459 (1991). 10.1063/1.347685
68. J. D. Baniecki, M. Ishii, K. Kurihara, and K. Yamanaka, Phys. Rev. B 78, 195415 (2008). 10.1103/PhysRevB.78.195415
69. M. B. Trzhaskovskaya, V. I. Nefedov, and V. G. Yarzhemsky, At. Data Nucl. Data Tables 77, 97-159 (2001). 10.1006/adnd.2000.0849
70. See www.vgscienta.com for private communication VG Scienta and http://www.specs.de for SPECS.
71. F. J. Himpsel, F. R. McFeely, A. Taleb-Ibrahimi, J. A. Yarmoff, and G. Hollinger, Phys. Rev. B 38, 6084 (1988). 10.1103/PhysRevB.38.6084
72. D. W. Robinson and J. W. Rogers, Jr. Appl. Surf. Sci. 152, 85-98 (1999). 10.1016/S0169-4332(99)00305-0
73. N. R. E. N. Impens, K. Schrijnemakers, E. F. Vansant, P. Grobet, J. Riga, and O. Brouxhon, J. Mater. Chem. 7, 1467-1472 (1997). 10.1039/a608408g
74. T. Zheng, J. M. Gibson, D. S. L. Mui, and H. Morkoc, J. Mater. Res. 10, 1126 (1995). 10.1557/JMR.1995.1126