Физика твердого тела
Авторам
Вышедшие номера
- 2024
- 2023
- 2022
- 2021
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 2013
- 2012
- 2011
- 2010
- 2009
- 2008
- 2007
- 2006
- 2005
- 2004
- 2003
- 2002
- 2001
- 2000
- 1999
- 1998
- 1997
- 1996
- 1995
- 1994
- 1993
- 1992
- 1991
- 1990
- 1989
- 1988
Механизм образования углеродно-вакансионных структур в карбиде кремния при его росте методом замещения атомов
Переводная версия: 10.1134/S1063783418090184 
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия 
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com
Поступила в редакцию: 19 марта 2018 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2018 г.
Изучен механизм образования углеродно-вакансионных структур в карбиде кремния SiC из кремниевых вакансий, которые неизбежно возникают при синтезе SiC из Si методом замещения атомов. Показано, что одному из 4 ближайших атомов углерода C выгодно переместиться на место кремниевой вакансии с понижением общей энергии на 1.5 eV в случае политипа 3C и 0.9-1.4 eV в случае политипа 4H. При этом атому C необходимо преодолеть активационный барьер величиной 3.1 eV в случае политипа 3С и 2.9-3.2 eV в случае политипа 4H. Данный переход осуществляется при синтезе SiC за счет тепловых флуктуаций, поскольку температура синтеза T~1200-1300oC. Таким образом, углеродно-вакансионная структура представляет собой почти плоский кластер из 4 атомов C и связанную с ним углеродную вакансию с характерным диаметром ~4 Angstrem на расстоянии 2.4 Angstrem от него. Методом упругих лент рассчитаны все характеристики данного превращения, а именно: энергетический профиль, путь превращения, переходное состояние, его частотный спектр, собственный вектор, отвечающий единственной отрицательной собственной частоте. Рассчитаны инфракрасный спектр (ИК) и диэлектрическая проницаемость SiC, содержащего углеродно-вакансионные структуры. Обнаруженная недавно новая линия 960 cm-1 ИК спектра SiC, выращенного методом замещения атомов, на основании проведенных расчетов однозначно отождествлена с колебаниями атомов С в углеродно-вакансионных структурах. Сделан вывод о том, что углеродно-вакансионные структуры стабилизируют кубический политип SiC-3C. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант N 16-29-03149-2016-офи). Работа выполнена при использовании оборудования Уникального стенда (УНО) "Физика, химия и механика кристаллов и тонких пленок" ФГУП ИПМаш РАН.
- K. Takahashi, A. Yoshikawa, A. Sandhu. Wide Bandgap Semiconductors. Springer, Berlin (2007). 481 p
- J. Fan, P.K. Chu. Silicon Carbide Nanostructures. Springer, Cham (2014). 336 p
- T. Kimoto, J.A. Cooper. Fundamentals of SiC Technology. J. Wiley \& Sons, Singapore (2014). 551 p
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Appl. Phys. 113, 024909 (2013)
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Phys. D 47, 313001 (2014)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Н.А. Феоктистов. ФТТ 56, 1457 (2014)
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Phys. D 50, 464006 (2017)
- A.V. Osipov. J. Phys. D 28, 1670 (1995)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Письма в ЖТФ 43, 13, 81 (2017)
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, I.P. Soshnikov. Rev. Adv. Mater. Sci. 52, 29 (2017)
- А.С. Гращенко, Н.А. Феоктистов, А.В. Осипов, Е.В. Калинина, С.А. Кукушкин. ФТП 51, 651 (2017)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Письма в ЖТФ 42, 4, 16 (2016)
- C.А. Грудинкин, В.Г. Голубев, А.В. Осипов, Н.А. Феоктистов, С.А. Кукушкин. ФТТ 57, 182 (2015)
- C.А. Грудинкин, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Н.А. Феоктистов. ФТТ 59, 2403 (2017)
- С.А. Кукушкин, К.Х. Нусупов, А.В. Осипов, Н.Б. Бейсенханов, Д.И. Бакранова. ФТТ 59, 986 (2017)
- S.A. Kukushkin, K.Kh. Nussupov, A.V. Osipov, N.B. Beisenkhanov, D.I. Bakranova. Superlattices and Microstructures 111, 899 (2017)
- P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini et al. J. Phys.: Condens Mater 21, 395502 (2009)
- J.P. Perdew, A. Ruzsinszky, G.I. Csonka, O.A. Vydrov, G.E. Scuseria, L.A. Constantin, X. Zhou, K. Burke. Phys. Rev. Lett. 100, 136406 (2008)
- A.V. Osipov. Thin Solid Films 261, 173 (1995)
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Chem. Phys. 107, 3247 (1997)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. ЖЭТФ 113, 2193 (1998)
- G. Henkelman, B.P. Uberuaga, H. Jonsson. J. Chem. Phys. 113, 9901 (2000)
- Ю.Э. Китаев, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. ФТТ 59, 30 (2017)
- А.А. Лебедев, С.Ю. Давыдов. ФТП 39, 296 (2005)
- G.E. Jellison, J.D. Hunn Jr., Ho Nyung Lee. Phys. Rev. B76, 085125 (2007)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
