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Microsc. Microanal. Microstruct.
Volume 7, Number 3, June 1996
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| Page(s) | 195 - 204 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/mmm:1996115 | |
DOI: 10.1051/mmm:1996115
HRTEM Study of AlN Formed by Nitrogen Implantation in Al Films
Zineb Seghrouchni, Lina El Chahal, Aimé Mosser et Gabrielle EhretIPCMS-GSI, UMR 046 du CNRS, 23 rue du Loess, 67037 Strasbourg Cedex, France
Abstract
Aluminum thin films (70 nm thick) deposited on a copper grid and
then nitrogen implanted at 20 keV with doses of
,
and
are analyzed by HRTEM techniques. At low dose
), it is shown that the
cubic phase is
preponderant, while small AlN particles with hcp wurtzite-type
planes are present in the vicinity of grains of more important
size with cubic structure and ill-defined morphology. When
increasing the dose up to
, AlN particles grow into
faceted crystallites (15-30 nm size) with [0001], [ 
102]
and [ 100]
preferred orientation, while the fcc structure of some
ill-defined grains transforms to hcp. Besides, an EDS study, on
both parallel and cross sections, was realized in order to
localize nitrogen and to quantify N/Al ratios.
Résumé
On a analysé par microscopie électronique à haute résolution des
films d'aluminium de 70 nm d'épaisseur déposés sur des grilles
en cuivre et implantés à 20 keV avec des doses égales à
,
et
. A
faible dose, la phase cubique est
prépondérante et se présente sous forme de grains de taille
importante et de morphologie mal définie. Au voisinage de ces
grains, de petits cristallites (embryons) de AlN de structure
hcp sont précipités. Lorsqu'on augmente la dose jusqu'à
, les petits cristallites de AlN
hcp croissent pour
devenir des cristallites facettés ayant une taille de 15 à 30 nm
et des orientations préférentielles [0001], [ 102] et
[ 
00] . En même
temps, la structure cubique de certains grains de morphologie
mal définie se transforme en structure hcp. Par ailleurs,
l'étude EDS effectuée sur les sections planes et transversales,
a permis de localiser l'azote et de quantifier les rapports de
concentration N/Al.
6170T - Doping and implantation of impurities.
6855 - Thin film growth, structure, and epitaxy.
0520 - Thin film growth and epitaxy.
2520D - II VI and III V semiconductors.
Key words
aluminium compounds -- III V semiconductors -- ion implantation -- semiconductor growth -- semiconductor thin films -- transmission electron microscopy -- wide band gap semiconductors -- HRTEM -- AlN -- Al films -- low dose -- cubic phase -- small AlN particles -- 20 keV -- 70 nm -- Al:N
© EDP Sciences 1996