Untitled - Materials Science Institute of Madrid - Consejo Superior de ...

6. Crecimiento de siliciuros de tierras
raras epitaxia dos sobre Si(111)
Los siliciuros metálicos de tierras raras (TR) epitaxia
dos sobre Si son materiales que presentan propiedades
interesantes desde el punto de vista tecnológico: un
valor muy bajo de la barrera Schottky, un desacuerdo
muy pequeño de red con el Si que los soporta y alta
inercia química. Su estructura atómica consiste en un
empaquetamiento alternativo de planos hexagonales
de la TR involucrada y de Si, de forma que la distancia
Si-Si en los planos de Si es la misma que entre los átomos
de Si de un plano de Si(111) ideal. Estos materiales
presentan una estequiometría fraccionaria del tipo
TRSi 1.7
debida a la presencia de una estructura ordenada
de vacantes atómicas en los planos interiores de Si.
Sin embargo el detalle de la estructura superficial de los
mismos es objeto de controversia. Mediante técnicas de
fotoemisión, difracción de electrones cuantitativa (LEED
I-V) y microscopía túnel (STM) en ultra alto vacío trabajamos
para encontrar un modelo atómico tanto superficial
como volumínico compatible con una descripción
de los estados electrónicos de los siliciuros de Y y de
Gd. Así mismo intentamos optimizar el procedimiento
de preparación para obtener superficies planas y continuas.
6. Growth of rare-earth silicides epitaxially
grown on Si(111)
Rare earth silicides epitaxially grown on Si substrates
show very interesting properties from the technological
point of view: they present a very low Schottky barrier
height on n-type silicon, the lattice mismatch between
the silicide and the silicon (111) plane is also small and
they are highly inert. The atomic structure of the layer
consists of an alternative sequence of Si and RE planes.
The Si-Si distance in these planes is similar to the distance
of neighboring atoms in an ideal Si(111) crystal.
One Si atom out of 6 is missing leading to a stoichiometry
of RESi 1.7
. However, the detailed atomic surface
structure of this material is object of controversy. By
means of photoemission, LEED and STM experimental
techniques in ultra high vacuum conditions we are
studying the relationship of the surface atomic with the
electronic structure of the Y and Gd silicide films.
Moreover we are working on an experimental procedure
for improving the flatness and continuity of the
films.
1. C. Rogero, C. Polop, J. L. Sacedón and J. A. Martín Gago.Surf. and interface analysis, 36, 1195-1198 (2004)
2. Rogero, C.; Koitzsch, C.; González, M.E.; Aebi, P.; Cerdá, J.; Martín-Gago, J.A. Phys. Rev. B 69, 045312-10 (2004).
3. Koitzsch, C.; Bovet, M.; Garnier, M.G.; Aebi, P.; Rogero, C.; Martin-Gago, J.A. Surf. Sci. 566, 1047-1051 (2004).
Proyectos: mat2002-395
7. Crecimiento y caracterización de capas
delgadas de boro-carbono-nitrógeno
Se han estudiado las propiedades mecánicas y tribológicas
de (dureza, módulo elástico, fricción y desgaste)
de recubrimientos del compuestos binarios y ternarios
dentro del sistema B-C-N, con estructura y composición
controladas. Las películas han sido crecidas a temperatura
ambiente mediante evaporación simultánea de
boro y carbono utilizando dos cañones de electrones,
asistida con bombardeo de iones sobre la superficie en
crecimiento. El trabajo ha sido dirigido a la obtención
de capas con una composición variable de carbono, con
estequiometría de según la fórmula BC x
N, ya que suponemos
que estas capas son las que pueden presentar
mayor contenido de enlaces atómicos del tipo sp 3 . Se
han utilizado diferentes técnicas para evaluar la composición
y la estructura de enlace de las películas, incluyendo
los análisis mediante Microsonda de Rayos
X(EDX)y espectroscopías de absorción de Rayos X
(XANES) e Infrarrojo (IR).
7. Growth and characterisation of boroncarbon-nitrogen
thin films
We have studied the mechanical and tribological properties
(hardness, elastic modulus, friction and wear) of
BCN coatings with controlled composition and structure.
The films have been grown at room temperature
using simultaneous evaporation from two separated
boron and carbon sources, assisted by concurrent
nitrogen ions. Our work has been focused on the deposition
of films of BC x
N stoichiometry with different carbon
content since they are expected to show sp 3 atomic
bonding. Several techniques have been used to assess
the composition and bonding structure of the films,
including Energy Dispersive X-ray (EDX), x-ray absorption
(XANES) and Infrared (IR) spectroscopies. Although
the prevalent structure is hexagonal-like, for large carbon
contents the films become more amorphous with a
diamond-like structure revealed by the decrease of the
density of * states. The diamond-like BC x N films with
large carbon content show good mechanical properties
and wear resistance.
1. Caretti I.; Jiménez I.; Gago R.; Cáceres D., Abendroth B.; . Albella J. M: Tribological Properties of Ternary BCN Films with Controlled
Composition and Bonding Structure”. Diamond and Related Materials, 13 (2004) 1532-1537.
Proyectos: Proyecto V PM de la CE, ref. no.: 65RD-CT-2000-00333.
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