Издателям
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: 22 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".
  • L. Rebohle, T. Gebel, H. Frob, H. Reuther, W. Skorupa. Appl. Surf. Sci. 184, 156 (2001)
  • L.J. Mitchell, F. Naab, O.W. Holland, J.L. Duggan, F.D. McDaniel. J. Non-Crist. Solids. 352, 2562 (2006)
  • 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)
  • 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)
  • 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)
  • D. Wainstein, A. Kovalev, D. Tetelbaum, A. Mikhaylov, A. Belov. Surf. Interf. Anal. 40, 571 (2008)
  • J.F. Ziegler. http://www.srim.org
  • Г.А. Качурин, С.Г. Яновская, В.А. Володин, В.Г. Кеслер, А.Ф. Лейер, М.-О. Ruault. ФТП 36, 658 (2002)
  • K. Sato, T. Izumi, M. Iwase, Y. Show, H. Morisaki, T. Yaguchi, T. Kamino. Appl. Surf. Sci. 216, 376 (2003)
  • 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)
  • 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
  • Handbooks of monochromatic XPS spectra. V. 1. The elements and native oxides / Ed. by B.V. Crist, XPS International Inc. (1999). 658 p
  • 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
  • XPS/AES software. http://www.xpsdata.com/
  • Н.И. Файнер, М.Л. Косинова, Ю.М. Румянцев. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева) XLV, 101 (2001)
  • 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)
  • M. Nakazawa, S. Kawase, H. Sekiyama. J. Appl. Phys. 65, 4014 (1989)
  • 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
  • Б.С. Бокштейн, С.З. Бокштейн, А.А. Жуховицкий. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. Металлургия, М. (1974). 280 с
  • 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
  • D.A. Shirley. Phys. Rev. B 5, 4709 (1972)
  • 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)
  • 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.