Получение нанокластеров кремния, ncl-Si, в матрице гидрированного аморфного субокисла кремния, a-SiOx:H (0<x<2), с помощью модулированной во времени плазмы магнетрона на постоянном токе
Ундалов Ю.К.1, Теруков Е.И.1,2, Гусев О.Б., Трапезникова И.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: undalov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 14 мая 2015 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2016 г.
Проведены исследования по активации процесса формирования аморфных нанокластеров кремния в матрице гидрированного аморфного субокисла кремния путем применения модулированной во времени плазмы разряда на постоянном токе (DC). Модуляция плазмы осуществлялась многократным включением и выключением катушки магнита DC-магнетрона. Показано, что возникающий при этом эффект самоиндукции приводит в итоге к увеличению вероятности столкновения электронов разряда с газообразными компонентами. Анализ инфракрасных спектров пленок показал, что модуляция плазмы увеличивает содержание преимущественно мостикового кислорода в матрице a-SiOx:H за счет усиления процесса ионизации кислорода. Предполагается, что это также увеличивает концентрацию нанокластеров кремния (ncl-Si) с окисленной внешней поверхностью в плазме, тем самым усиливая поток ncl-Si в сторону электродов DC-магнетрона. Спектры фотолюминесценции содержат две широкие перекрывающиеся полосы, характерные для аморфных ncl-Si, с максимумами, располагающимися в диапазоне 600-1000 нм.
- А.И.Гусев. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии (М., Физматгиз, 2007)
- И.П. Суздалев. Нанотехнология: Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов (М., Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2009)
- И.П. Cуздалев. Хим. физика, 22, 69 (2003)
- О.Б. Гусев, А.Н. Поддубный, А.А. Прокофьев, И.Н. Яссиевич. ФТП, 47, 147 (2013)
- D. Guzman, U. Corona, M. Cruz. J. Luminesc., 102-103, 487 (2003)
- F. Fogarassy, A. Slaoui, M. Froment. Phys. Rev. B, 37, 6468 (1988)
- H. Takagi, H. Ogawa, Y. Yamazaki, A. Ishizaki, T. Nakagiri. Appl. Phys. Lett., 56, 2379 (1990)
- Y. Rui, D. Chen, J. Xu, Y. Zhang, L. Yang, J. Mei, Z. Ma, Z. Cen, W. Li, L. Xu, X. Huang, K. Chen. J. Appl. Phys., 98, 033 532 (2005)
- R.N. Carlile, S. Geha, J.F. O'Hanlon, J.C. Stewart. Appl. Phys. Lett., 59, 1167 (1991)
- B. Drevillon, J. Perrin, J.M. Siefert, J. Huc, A. Lioret, G. de Rosny, P.M. Schmitt. Appl. Phys. Lett., 42, 801 (1983)
- Т.Т. Корчагина, Д.В. Марин, В.А. Володин, А.А. Попов, M. Vergnat. ФТП, 43, 1557 (2009)
- L. Boufendi, J. Hermann, A. Bouchoule, B. Dubreuli, S. Stoffele, W.W. Stoffels, M.L. de Giorgi. J. Appl. Phys., 76, 148 (1994)
- D.M. Tanenbaum, A.L. Laracuente, Alan Gallagher. Appl. Phys. Lett., 68, 1705 (1996)
- Y. Watanabe, M. Shiratani. Jpn. J. Appl. Phys., 32, 3074 (1993)
- S.J. Choi, M.J. Kushner. J. Appl. Phys., 74, 853 (1993)
- М.А. Олеванов, Ю.А. Манкелевич, Т.В. Рахимова. ЖЭТФ, 125, 324 (2004)
- Ch. Hollenstein, J.L. Dorier, J. Dutta, L. Sansonnens, A.A. Howling. Plasma Sources Sci. Technol., 3, 278 (1994)
- М.А. Олеванов, Ю.А. Манкелевич, Т.В. Рахимова. ЖЭТФ, 123, 503 (2003)
- Б.С. Данилин, В.К. Сырчин. Магнетронные распылительные системы (М., Радио и связь, 1982)
- L. Boufendi, M.Ch. Jouanny, E. Kovacevic, J. Berndt, M.M. Kikian. J. Phys. D: Appl. Phys., 44, 174 035 (2011)
- L. Couedel, M.M. Mikikian, L. Boufendi, A.A. Samarian. Phys. Rev. E, 74, 026 403 (2006)
- L. Couedel, A.A. Samarian, M. Mikikian, L. Boufendi. Phys. Plasmas, 15, 063 705 (2008)
- L. Boufendi, A. Plain, J.Ph. Blondean, A. Bouchoule, C. Laure, M. Toogood. Appl. Phys. Lett., 60, 169 (1992)
- L. Boufendi, J. Hermann, A. Bouchoule, B. Dubreuli, E. Stoffels, W.W. Stoffels, M.L. de Giorgi. J. Appl. Phys., 76, 148 (1994)
- L. Boufendi, J. Gaudin, S. Huet, G. Viera, M. Dudemaine. Appl. Phys. Lett., 79, 4301 (2001)
- Ch. Hollenstein, A.A. Howling, C. Courteille, D. Magni, S.M. Scholz, G.M.W. Kroesen, N. Simons, W. de Zeeuw, W. Schwarzenbach. J. Phys. D: Appl.Phys., 31, 74 (1998)
- G. Lucovsky, J. Yang, S.S. Chao, J.E. Tyler, W. Czubatyi. Phys. Rev. B, 28, 3225 (1983)
- M.H. Brodsky, M. Cardona, J.J. Guomo. Phys. Rev. B, 16, 3556 (1977)
- J.C. Knights, R.A. Street, G. Lucovsky. J. Non-Cryst. Sol., 35-36, 279 (1980)
- P.G. Pai, S.S. Chao, Y. Takagi, G. Lucovsky. J. Vac. Sci. Technol. A, 4, 689 (1986)
- G. Lucovsky. Solid State Commun., 29, 571 (1979)
- M.A. Paesler, D.A. Anderson, E.C. Freeman, G. Moddel, W. Paul. Phys. Rev. Lett., 41, 1492 (1978)
- G. Lucovsky, W.B. Pollard. J. Vac. Sci. Technol. A, 1, 313 (1983)
- D.V. Tsu, G. Lucovsky, B.N. Davidson. Phys. Rev. B, 40, 1795 (1989)
- F.L. Galeener, G. Lucovsky. Phys. Rev. Lett., 37, 55 (1970)
- Y. Kanzawa, S. Hayashi, K. Yamamoto. J. Phys.: Condens. Matter., 8, 4823 (1996)
- G. Lucovsky, J.E. Tyler. J. Non-Cryst. Sol., 75, 429 (1985)
- C. Biasotto, A.M. Dalrini, R.C. Teixeira, F.A. Bascoli, J.A. Diniz, S.A. Moshkalev, I. Doi. J. Vac. Sci. Technol. B, 25, 1166 (2007)
- L. Patrone, D. Nelson, V.I. Safarov, M. Sentis, W. Marine, S. Giorgio. J. Appl. Phys., 87, 3829 (2000)
- R. Carius, R. Fischer, E. Holzenkampfer, J. Stuke. J. Appl. Phys., 52, 4241 (1981)
- W.D.A.M. de Boer, D. Timmerman, K. Dohnalova, I.N. Yassievich, H. Zhang, W.J. Buma, T. Gregorkiewiecz. Nature Nanotechnology, 5, 878 (2010)
- M.P. Garrity, T.W. Peterson, J.F. O'Hanlon. J. Vac. Sci. Technol. A, 14, 550 (1996)
- Л. Лeб. Основные процессы электрических разрядов в газах (М., Л., Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1950)
- T. Fukuzawa, S. Kushima, Y. Matsuoka, M. Shiratani, Y. Watanabe. J. Appl. Phys., 86, 3543 (1999)
- A. Bouchoule, A. Plain, L. Boufendi, J.Ph. Blondeau, C. Laure. J. Appl. Phys., 70, 1991 (1991)
- M.T. Swihart, S.L. Girshick. J. Phys. Chem. B, 103, 64 (1999)
- K. Koga, Y. Matsuoka, K. Tanaka, M. Shiratani, Y. Watanabe. Appl. Phys. Lett., 77, 196 (2000)
- G. Allan, C. Delerue, M. Lannoo. Phys. Rev. Lett., 78, 3161 (1997).
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.