Effect of H₂O and NH₃ contaminants on the epitaxial growth of silver on sodium chloride

Summary

The influence of H₂O and NH₃ contaminants on the epitaxial growth of Ag films on (100) NaCl substrate was studied. The contamination effect on NaCl cleaved in air due to the H₂O atmospheric vapours was removed with a prolonged treatment of the NaCl substrate in vacuum at 10⁻² Torr. The positive contaminating effects are interpreted, through quite a general model, in terms of the adsorption of the contaminant molecules on the NaCl surface. These adsorbed molecules, in the very early stages of the nucleation, allow the growth of Ag nuclei in the (100) orientation and prevent formation of nuclei in other crystallographic orientations. It is assumed that the interaction between contaminant molecules and ionic crystal substrate occurs mainly through the molecular dipole moment of the contaminating vapour.

Riassunto

Si è esaminato l’effetto della contaminazione con vapori di H₂O ed NH₃ sulla crescita epitattica di argento su monocristalli di NaCl in orientazione (100). L’effetto della contaminazione, dovuta al vapore d’acqua atmosferico sul cloruro sodico (sfaldato in aria), è stato eliminato con un prolungato trattamento del cristallo in vuoto di 10⁻² Torr. L’influenza positiva del contaminante sull’epitassia è stata interpretata sulla base dell’interazione fra la superficie del cloruro sodico e le molecole del contaminante tramite il loro momento dipolare. Le molecole del contaminante adsorbite consentono, nei primissimi stadi della nucleazione, la crescita dei nuclei di argento in orientazione (100) a scapito di ogni altra orientazione.

Реэюме

Исследовалось влияние примесей H₂O и NH₃ на зпитаксиальный рост пленок серебра на подложке (100) NaCl. Влияние примесей на NaCl, который расшепляется на воэдухе иэ-эа атмосферных паров H₂O, устраняется путем помешения подложки NaCl в вакуум при давлении 10⁻² тор. Посредством довольно обшей модели рассматриваются поэитивные примесные зффекты, в терминах абсорбции примесных молекул на поверхности NaCl. Эти абсорбированные молекулы, на очень ранних стадиях обраэования эародыщей, допускают рост ядер Ag в направлении (100) и препятствуют обраэованию ядер в других кристаллографи ческих направлениях. Предполагается, что вэаимодействие между молекулами примеси и ионным кристаллом подложки, в основном, происходит череэ молекулярный дипольный момент примесного пара.