TEM investigation of iron disilicide films on Si(001) grown by molecular beam epitaxy

Six FeSi2 films covering the thickness range from 0.4 to 350 nm grown on Si(001) substrate by molecular beam epitaxy are structurally characterized by transmission electron microscopy. A thin γ‐FeSi2 layer is documented for the first time to form in the first growth step. Increasing the silicide thickness, this film is overgrown by A‐type β‐FeSi2 in the form of islands finally covering the whole surface. The A‐type β‐FeSi2 islands consist of a small‐scale twin texture in the case of thin layers. The extension of these twin grains increases for higher film thicknesses. On layers grown on an intentionally misoriented substrate, a pronounced island texture is observed. Three orientation relationships of the β‐FeSi2 with respect to the Si substrate are observed on these samples in addition to the A‐type orientation. Sechs Eisensilizid‐Filme im Dickenbereich von 0,4 bis 350 mm werden in Bezug auf ihre strukturellen Eigenschaften durch Transmissions‐Elektronenmikroskopie charakterisiert. Auf den durch Molekularstrahl‐Epitaxie hergestellten Proben bildet sich zuerst eine dünne γ‐FeSi2 Schicht. Diese Schicht wird in der Folge von β‐FeSi2 (in A‐Typ Orientierung) überwachsen. In dünnen Schichten ist die Ausdehnung der gebildeten, um 90° verzwillingten Körner sehr gering. Mit wachsender Schichtdicke nimmt deren Durchmesser jedoch deutlich zu. In Filmen, welche auf fehlorientiertem Substrat aufgewachsen sind, wird eine ausgeprägte Inselbildung beobachtet. Neben der A‐Typ Orientierung des β‐FeSi2 treten drei weitere Orientierungsbeziehungen zum Substrat auf.