Interfaces structure in relation with the mechanisms in the reaction coppersilicon

Abstract

The formation of η″Cu3Si precipitates on (100) and (111) silicon surfaces by reaction between silicon and cuprous chloride is studied. The precipitates are found to be crystallized epitaxially onto the single crystal substrate and have a geometrical pyramidal structure with a square (on the (100)Si surface) or triangular (on the (111)Si surface) shape with a pyramidal basis plane. In both cases the main growth direction is 〈110〉. The good epitaxial growth of η″Cu3Si is explained by the easy extraction of silicon atoms by chlorine which facilitates the nucleation and growth at (111)SiCu3Si interface. On a étudié la formation de précipités de η″3Si sur les surfaces (100) et (111) du silicium par réaction entre le silicium et le chlorure cuivreux gazeux ou fondu. La forme géométrique des précipités obtenus en surface selon des plans carrés (sur la surface d'orientation (100) de Si) ou des plans triangulaires (sur la surface d'orientation (111) de Si), nous permet de penser que ces précipités sont en épitaxie avec le substrat. Dans les deux cas la principale direction de croissance est 〈110〉. La bonne croissance épitaxique de η″Cu3Si est expliquée par l'extraction aisée des atomes de silicium par les atomes de chlore laquelle facilite la nucléation et la croissance à l'interface (111)SiCu3Si.