Abstract
The thermal behavior and the crystallographic characteristics of an epitaxial $C49-TiSi_2$ island formed in a Si (001) substrate by $N_2$, treatment were investigated by X-ray diffraction (XRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). It was found from the analyzed results that the epitaxial $C49-TiSi_2$ was thermally stable even at high temperature of $1000^{\circ}C$ therefore did not transform into the C54-stable phase and did not deform morphologically. HRTEM results clearly showed that the epitaxial $TiSi_2$ phase and Si have the orientation relationship of (060)[001]$TiSi_2$//(002)[110]Si, and the lattice strain energy at the interface was mostly relaxed by the formation of misfit dislocations. Furthermore, the mechanism on the formation of the epitaxial $_C49-TiSi2$ in Si and stacking faults lying on the (020) plane of the C49 Phase were discussed through the analysis of the HRTEM image and the atomic modeling.
$N_2$처리에 의해 Si (001) 기판에 형성된 C49상의 구조를 갖는 에피택셜 $TiSi_2$상의 열적 거동과 결정학적 특성을 X선 회절법 (XRD)과 고분해능 투과전자현미경법 (HRTEM)으로 조사하였다. 에피택결 $C49-TiSi_2$상은 $1000^{\circ}C$ 정도의 고온에서도 안정상인 C54상으로 상변태하지 않고 형태적으로도 고온 특성이 우수하다는 것이 밝혀졌다. HRTEM 결과로부터 에피택결 $TiSi_2$상과 Si 사이의 결정학적 방위관계는 (060) [001]TiSi$_2$//(002) [110]Si임을 알 수 있었고 계면에서의 격자 변형에너지는 misfit 전위의 형성에 의하여 해소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 HRTEM상의 해석과 원자 모델링을 통하여 Si에서 에피택셜 C49-TiSi$_2$상의 형성기구와 C49상의 (020) 면에 존재하는 적층결함을 고찰하였다.
