Вышедшие номера
Электродинамические свойства нанопористого кремния в диапазоне от терагерцового до инфракрасного
Жукова Е.С.1, Прохоров А.С.1, Спектор И.Е.1, Караванский В.А.2, Мельник Н.Н.3, Заварицкая Т.Н.3, Горшунов Б.П.1
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
2Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Центр естественно-научных исследований, Москва, Россия
3Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: zhukovaelenka@gmail.com
Поступила в редакцию: 25 апреля 2007 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2007 г.

Методами терагерцовой и инфракрасной спектроскопии в диапазоне частот 7-4000 cm-1 при комнатной температуре выполнены первые измерения спектров диэлектрического отклика (проводимости и диэлектрической проницаемости) серии образцов нанопористого кремния, приготовленных анодированием низкоомного монокристаллического кремния. Полученные спектры проанализированы в рамках теории эффективной среды с размерно-зависимой функцией диэлектрического отклика нановключений и усредненными диэлектрическими характеристиками окружающей их среды. Определены геометрические и диэлектрические характеристики кремниевых наноразмерных включений. Обнаружено влияние на диэлектрические свойства включений наноразмерных эффектов --- рассеяния носителей на границах кристаллитов и увеличения запрещенной зоны вследствие квантового размерного эффекта. В спектрах образцов, приготовленных с добавлением в электролит иода, на частотах 150-300 cm-1 обнаружен резонанс, природа которого может быть связана с наличием хемосорбированного иода на поверхности пористого кремния. Рассматриваются механизмы изменения широкодиапазонных спектров проводимости и диэлектрической проницаемости монокристаллического кремния при трансформации его структуры в нанопористую. Работа выполнена в рамках программы Президиума РАН "Квантовая макрофизика" (подпрограмма "Влияние атомно-кристаллической и электронной структуры на свойства конденсированных сред"), а также при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты N 06-02-16987-а и 07-02-01136-а). PACS: 78.67.-n, 78.30.-j
  1. A. Uhlir. Bell Syst. Tech. J. 53, 333 (1956)
  2. С. Ашмонтас, И. Градаускас, В. Загадский, И. Ступакова, А. Сужеделис, Э. Шатковскис. Письма в ЖТФ 32, 8 (2006)
  3. С.П. Зимин. Сорос. образоват. журн. 8, 101 (2004)
  4. Y. Posada, L.F. Fonseca, P. Vallejo, L. San Miguel, O. Resto. J. Appl. Phys. 99, 114 313 (2006)
  5. G. Mattei, V. Valentini, V.A. Yakovlev. Phys. Stat. Sol. 197, 158 (2003)
  6. R.L. Smith, S.D. Collins. J. Appl. Phys. 71, R 1 (1992)
  7. L.T. Canham. Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990)
  8. R.V. Sokolov, M.V. Zamoryanskaya, E.V. Kolesnikova, V.I. Sokolov. ФТП 41, 492 (2007)
  9. A. Sa'ar, Y. Reichman, M. Dovrat, D. Krapf, J. Jedrzejewski, I. Balberg. Nano Lett. 5, 2443 (2005)
  10. F. Buda, J. Kohanoff, M. Parrinello. Phys. Rev. Lett. 69, 1272 (1992)
  11. А.А. Копылов, А.Н. Холодилов. ФТП 31, 556 (1997)
  12. A.G. Cullis, L.T. Canham, P.D.J. Calcott. J. Appl. Phys. 82, 909 (1997).
  13. W. Theib. Surf. Sci. Rep. 29, 91 (1997)
  14. Т.В. Волошина, Т.Н. Заварицкая, И.В. Кавецкая, В.А. Каравански, Д.А. Ромашов. ЖПС 69, 238 (2002)
  15. G. Kozlov, A. Volkov. In: Millimeterand submillimeter wave spectroscopy of solids / Ed. G. Gruner. Springer, Berlin (1998). P. 51
  16. B. Gorshunov, A. Volkov, I. Spektor, A. Prokhorov, A. Mukhin, M. Dressel, S. Uchida, A. Loidl. Int. J. Infrared and Millimeter Waves 26, 1217 (2005)
  17. М. Борн, Э. Вольф. Основы оптики. Наука, М. (1970). 855 с
  18. I.H. Campbell, P.M. Fauchet. Solid State Commun. 58, 739 (1986)
  19. Zh. Sui, P.P. Leong, I.P. Herman, G.S. Higashi, H. Temkin. Appl. Phys. Lett. 60, 2086 (1992)
  20. В.А. Караванский, А.А. Ломов, Е.В. Ракова, С.А. Гаврилов, Н.Н. Мельник, Т.Н. Заварицкая, В.А. Бушуев. Поверхность 12, 34 (1999)
  21. G. Polisski, B. Averboukh, D. Kovalev, F. Koch. Appl. Phys. Lett. 70, 1116 (1997)
  22. R.K. Soni, G.R. Bassam, S.C. Abbi. Appl. Surf. Sci. 214, 151 (2003)
  23. А.И. Екимов, А.А. Онущенко, М.Э. Райх, Ал.Л. Эфрос. ЖЭТФ 90, 1795 (1986)
  24. E.D. Palik. Handbook of optical constants of solids. Academic Press, San Diego (1998)
  25. А.В. Соколов. Оптические свойства металлов. ГИФМЛ, М. (1961). 464 с
  26. U. Kreibig, M. Vollmer. Optical properties of metal clusters. Springer, Berlin (1995). 532 p
  27. G.L. Carr, R.L. Henry, N.E. Russell, J.C. Garland, D.B. Tanner. Phys. Rev. B 24, 777 (1981)
  28. G.L. Carr, S. Perkowitz, D.B. Tanner. Infrared and millimeter waves / Ed. K.J. Button. Academic press, Inc., Orlando (1985). P. 171
  29. U. Kreibig, A. Althoff, H. Pressmann. Surf. Sci. 106, 308 (1981)
  30. Т. Мосс, Г. Баррел, Б. Эллис. Полупроводниковая оптоэлектроника. Мир, М. (1976). 432 с
  31. P.H. Hao, X.Y. Hou, F.L. Zhang, Xun Wang. Appl. Phys. Lett. 64, 3602 (1994)
  32. L.B. Scaffardi, J.O. Tocho. Nanotechnology 17, 1309 (2006)
  33. H. Hovel, S. Fritz, A. Hilger, U. Kreibig, M. Vollmer. Phys. Rev. B 48, 18 178 (1993)
  34. M. Dressel, G. Gruner. Electrodynamics of solids: optical properties of electrons in matter. Cambridge University Press, Cambridge (2002). 474 p
  35. A. MortezaAli, R. Dariani, S. Asgharin, Z. Bayindir. Appl. Opt. 46, 495 (2007)
  36. N.A. Hill, K.B. Whaley. Phys. Lett. 75, 1130 (1995)
  37. J.P. Proot, C. Delerue, G. Allan. Appl. Phys. Lett. 61, 1948 (1992)
  38. F.P. Romstad, E. Veje. Phys. Rev. B 55, 5220 (1997)
  39. D.B. Mawhinney, J.A. Glass, Jr., J.T. Yates, Jr. Phys. Chem. B 101, 1202 (1997)
  40. J. Wang, L. Song, B. Zou, M.A. El-Sayed. J. Phys. B 59, 5026 (1998)
  41. K.W. Jobson, J.-P.R. Wells, N.Q. Vinh, P.J. Phillips, C.R. Pidgeon, J.I. Dijkhuis. Phys. Rev. B 74, 165 205 (2006)
  42. T. Shimanouchi. Tables of molecular vibrational frequencies consolidated. National Bureau of Standards, Washington, DC (1972). V. I. 160 p
  43. Н. Мотт, Э. Дэвис. Электронные процессы в некристаллических веществах. Мир, М. (1982). 664 с.

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.