Capping of thin rare-earth silicide nanostructures on Si(111)

M Markus Benjamin Bachler (Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin 1 , Hardenbergstraße 36, 10623 Berlin,) M Milan Kubicki (Technische Universität Berlin Institut für Physik und Astronomie Hardenbergstraße 36 10623 Berlin Germany) H Huseyin Celik S Sören Selve (Zentraleinrichtung Elektronenmikroskopie (ZELMI), Technische Universität Berlin 3 , Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin,) T Tolga Wagner (Institut für Physik, Humboldt-Universität zu Berlin 4 , Newtonstraße 15, 12489 Berlin,) K Kris Holtgrewe (Institut für Theoretische Physik, Justus-Liebig-Universität Gießen 5 , Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Gießen,) M Martin Franz M Michael Lehmann (Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin 2 , Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin,) M Mario Dähne (Technische Universität Berlin Institut für Physik und Astronomie Hardenbergstraße 36 10623 Berlin Germany)

Abstract

Rare-earth silicide nanostructures can be grown epitaxially on the Si(111) surface and form extremely low Schottky-barrier heights on n-type Si. However, a protective overlayer is required for device applications. Here, we study the capping of Tb silicide monolayer and bilayer nanostructures with a Si overlayer using scanning tunneling microscopy and (scanning) transmission electron microscopy. We find that the nanostructures remain mostly unaffected by room-temperature capping. The bilayer nanostructures can also be epitaxially capped by post-annealing for crystallization of the Si overlayer. In contrast, the capped monolayer is thermally unstable upon post-annealing and mostly transforms to epitaxially capped bilayer nanostructures.

Article Details

Volume / Issue Vol. 138, Issue 16
Published October 28, 2025
ISSN 0021-8979
Publisher American Institute of Physics

Journal Info

Journal of Applied Physics

American Institute of Physics

ISSN: 0021-8979 Physical Sciences

Authors (9)

M

Markus Benjamin Bachler

Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin 1 , Hardenbergstraße 36, 10623 Berlin,

M

Milan Kubicki

Technische Universität Berlin Institut für Physik und Astronomie Hardenbergstraße 36 10623 Berlin Germany

H

Huseyin Celik

S

Sören Selve

Zentraleinrichtung Elektronenmikroskopie (ZELMI), Technische Universität Berlin 3 , Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin,

T

Tolga Wagner

Institut für Physik, Humboldt-Universität zu Berlin 4 , Newtonstraße 15, 12489 Berlin,

K

Kris Holtgrewe

Institut für Theoretische Physik, Justus-Liebig-Universität Gießen 5 , Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Gießen,

M

Martin Franz

M

Michael Lehmann

Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin 2 , Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin,

M

Mario Dähne

Technische Universität Berlin Institut für Physik und Astronomie Hardenbergstraße 36 10623 Berlin Germany