本文初次提出了由规范SC1/SC2腐蚀周期引起的Si (100)外表改性的依据。SC1/SC2蚀刻(也称为RCA清洗)经过NH3:H2O2:H2O混合物使硅片氧化，在稀释的HF中去除氧化物，经过HCl:H2O2:H2O混合物进一步氧化，并在稀释的HF中进行终究蚀刻。运用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)-平行电子能量丢失光谱(皮勒斯)和低能电子衍射(LEED)技能剖析样品。HRTEM-皮尔斯剖析采用了特别的横截面几许形状，增强了HRTEM对外表物种的敏感性。原子分辨率的HRTEM显微相片显现，只有当样品阅历了SC1/SC2循环时，硅外表的纳米层中的结晶次序才部分丢失。HRTEM和LEED都没有观察到(2 ×1)重建图画。皮耳剖析可以扫除外表或无序层中氧、碳或氟的存在，然后得出氧化处理导致硅(100)外表晶体结构改动的定论。

  在整个工作中，运用了直拉法成长的0.6毫米厚的p型1.7–2.5 Mcm(100)硅片。晶片在热三氯乙烯(353 K下600秒)、丙酮(313 K下600秒)和水中进行规范脱脂处理，以去除任何有机残留物。为了生成氢封端的硅(100)外表，咱们将样品浸入353 K的APM溶液(NH3 (32%体积)-H2O 2(30%体积)-H2O(1:1:5体积))中600秒，以去除有机污染物并氧化外表。然后在缓冲的(pH 5) HF (50%体积)–NH4F (40%体积)溶液中在293 K下蚀刻掉氧化物30秒。然后在353 K下用HPM溶液(HCl (37%体积)–H2O 2(30%体积)–H2O(1∶1∶4体积))处理外表600秒，终究在293 K下用NH4F(40%体积)蚀刻(和氢化)240秒。用于透射电子显微镜(TEM)剖析的样品被减薄至100纳米，可用于平面视图(PV)和横截面(XS)试验。为了到达必定的要求的厚度，样品别离进行了50米(光伏)和20米(XS)的机械抛光。光伏样品然后在CP4蚀刻(硝酸(68体积%)–CH3COHO(100体积%)–氟化氢(40%)中进行化学蚀刻。

  本文中显现的一切图画都不是惯例的透射电镜相片，而是以零丢失的方法搜集的。实践上，它们是以只搜集弹性分散电子的方法过滤的，设置了20 eV的承受能窗。这相关于经过搜集一切透射电子取得的传统图画增强了图画对比度。

  在这项工作中考虑的一切样品(SC1/SC2处理的和交给的)中，咱们我们可以观察到外表存在一层薄的二氧化硅层。关于氢化样品，外表天然氧化物层的存在可归因于蚀刻后样品在空气中的停留。此外，在一些透射电镜显微相片中，人类能注意到在制备用于透射电镜剖析的样品期间运用的胶没有彻底去除，这不能经过离子轰击彻底烧蚀。

  图1示出了氢封端硅外表的XS视图。可以检测到三个定义明确的区域。从外外表向内移动，可以观察到天然氧化物的榜首区域(标记为A)和将氧化物与晶体硅(C)分隔的相间区域(B)。在B区进行的纳米衍射显现出衍射斑驳，虽然一切斑驳看起来十分不一致。EDS剖析还可以扫除这种源自胶水或其他有机污染物的区域。也未曾发现氧气。对处理过的样品进行的低能电子衍射剖析证明外表上没有(2 ×1)重构。

  为了证明该区域的改动与样品的减薄处理无关，还在PV几许结构中剖析了氢化硅晶片(图2)。此外，在接纳的硅上记录了XS显微相片(图3)。光伏零损耗图画证明了相间区域的存在，这在未处理的硅晶片上没有观察到。

  进一步证明结晶度的部分丢失可以终究靠PEELS取得。图4和图5示出了硅信号的改动，其适当地与硼中非晶硅的预期改动相比较区，而它仅在碳(体)区康复晶体硅的预期形状。

  报导的透射电镜剖析标明，在APM/HPM过程后，榜首个硅原子层的晶体结构已产生了改动。APM在硅上构成化学氧化物是怎么导致外表粗糙化的。这种效应可以定性地解说经过考虑实践蚀刻化学来解说。

  总的来说，与SC1/SC2清洗相关的氧化蚀刻处理睬导致榜首原子硅层的添加是家常便饭的。硅氧化已知经过HO物质的向内分散和硅原子之间的氧刺进产生，因而导致硅晶格的胀大。在二氧化硅和硅之间的界面处的这种应变场可以引起硅晶格参数的改动，导致观察到的半导体外表周围的平面距离的添加。每逢蚀刻速率高时，这种机制可以预期导致外表结构的永久、有用的改动，如关于APM，不允许晶体结构的松懈。

  本文现已证明了SC1/SC2清洗Si外表怎么导致硅的榜首原子层结构的改动。脱落剖析可以扫除该区域存在污染物，然后可以得出定论，晶格距离的改动与RCA蚀刻进行的氧化/蚀刻的影响有关。