Вышедшие номера
Химический и фазовый состав пленок оксида кремния с нанокластерами, полученными путем ионной имплантации углерода
Боряков А.В.1, Николичев Д.Е.1, Тетельбаум Д.И.1, Белов А.И.1, Ершов А.В.1, Михайлов А.Н.1
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: nikolitchev@phys.unn.ru
Поступила в редакцию: 19 июля 2011 г.
Выставление онлайн: 20 января 2012 г.

Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии совместно с профилированием по глубине ионным распылением изучен химический и фазовый состав пленок оксида кремния с самоорганизованными нанокластерами, полученными методом ионной имплантации углерода в пленки субоксида SiOx (x < 2) с последующим отжигом в атмосфере азота. Установлено, что относительная концентрация кислорода в максимуме распределения имплантированных атомов углерода понижена, тогда как относительная концентрация кремния остается практически одинаковой по глубине в слое, где содержится имплантированный углерод. Найдены распределения по глубине углерода и кремния в различных химических состояниях. В областях, прилегающих к слою с максимальным содержанием углерода, в результате отжига формируются слои оксида кремния, близкие по составу к SiO2, с нанокристаллами кремния, а в самом имплантированном слое, кроме фазы SiO2, присутствуют оксидные формы кремния Si2+ и Si3+ со стехиометрическими формулами SiO и Si2O3 соответственно. Углерод присутствует в пленке в виде фаз SiC и элементарного углерода. Оценен нижний предел среднего размера нанокластеров кремния (~2 nm). На основе полученных результатов дана интерпретация спектров фотолюминесценции пленок. Работа выполнена частично в рамках АВЦП "Развитие научного потенциала высшей школы" и ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России".
  1. L. Rebohle, T. Gebel, H. Frob, H. Reuther, W. Skorupa. Appl. Surf. Sci. 184, 156 (2001)
  2. L.J. Mitchell, F. Naab, O.W. Holland, J.L. Duggan, F.D. McDaniel. J. Non-Crist. Solids. 352, 2562 (2006)
  3. A. Perez-Rodriguez, O. Gonzalez-Varona, B. Garrido, P. Pellegrino, J.R. Morante, C. Bonafos, M. Carrada, A. Claverie. J. Appl. Phys. 194, 254 (2003)
  4. D.I. Tetelbaum, A.N. Mikhaylov, V.K. Vasiliev, A.I. Belov, A.I. Kovalev, D.L. Wainstein, Yu.A. Mendeleva, T.G. Finstad, S. Foss, Y. Golan, A. Osherov. Surf. Coatin Technol. 203, 2658 (2009)
  5. А.И. Белов, А.Н. Михайлов, Д.Е. Николичев, А.В. Боряков, А.П. Сидорин, А.П. Грачев, А.В. Ершов, Д.И. Тетельбаум. ФТП 44, 1498 (2010)
  6. D. Wainstein, A. Kovalev, D. Tetelbaum, A. Mikhaylov, A. Belov. Surf. Interf. Anal. 40, 571 (2008)
  7. J.F. Ziegler. http://www.srim.org
  8. Г.А. Качурин, С.Г. Яновская, В.А. Володин, В.Г. Кеслер, А.Ф. Лейер, М.-О. Ruault. ФТП 36, 658 (2002)
  9. K. Sato, T. Izumi, M. Iwase, Y. Show, H. Morisaki, T. Yaguchi, T. Kamino. Appl. Surf. Sci. 216, 376 (2003)
  10. Д.И. Тетельбаум, О.Н. Горшков, А.П. Касаткин, А.Н. Михайлов, А.И. Белов, Д.М. Гапонова, С.В. Морозов. ФТТ 47, 17 (2005)
  11. М.П. Сих. В сб.: Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Под ред. Д. Бриггса, М.П. Сиха. Мир, М. (1987). С. 203
  12. Handbooks of monochromatic XPS spectra. V. 1. The elements and native oxides / Ed. by B.V. Crist, XPS International Inc. (1999). 658 p
  13. Handbooks of monochromatic XPS spectra. V. 2. Commercially pure binary oxides and a few common carbonates and hydroxides / Ed B.V. Crist, XPS International LLC. (2005). 970 p
  14. XPS/AES software. http://www.xpsdata.com/
  15. Н.И. Файнер, М.Л. Косинова, Ю.М. Румянцев. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева) XLV, 101 (2001)
  16. X.L. Wu, Y. Gu, S.J. Xiong, J.M. Zhu, G.S. Huang, X.M. Bao, G.G. Siu. J. Appl. Phys. 94, 5247 (2003)
  17. M. Nakazawa, S. Kawase, H. Sekiyama. J. Appl. Phys. 65, 4014 (1989)
  18. C.D. Wagner, A.V. Naumkin, A.K-V.J.W. Allison, C.J. Powell, J.R. Rumble, jr. NIST X-ray Photoelectron Spectroscopy Database. http://srdata.nist.gov/xps
  19. Б.С. Бокштейн, С.З. Бокштейн, А.А. Жуховицкий. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. Металлургия, М. (1974). 280 с
  20. В.И. Веденеев, Л.В. Гурвич, В.Н. Кондратьев, В.А. Медведев, Е.JI. Фраиксвич. Энергии разрыва химических связей. Потенциал ионизации и сродство к электрону. Справочник. Изд-во Акад. наук СССР, М. (1962) 216 с
  21. D.A. Shirley. Phys. Rev. B 5, 4709 (1972)
  22. B. Garrido Fernandez, M. Lopez, C. Garcia, A. Perez-Rodriguez, J.R. Morante, C. Bonafos, M. Carrada, A. Claverie. J. Appl. Phys. 91, 798 (2002)
  23. J.Y. Fan, X.L. Wu, P.K. Chu. Progress Mater. Sci. 51, 983 (2006).

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.