Вышедшие номера
Рентгеновская рефлектометрия и моделирование параметров эпитаксиальных пленок SiC на Si(111), выращенных методом замещения атомов
РФФИ, 16-29-03149-офи-м
РФФИ, 15-0306155
Кукушкин С.А.1,2,3, Нусупов К.Х.4, Осипов А.В.1,3, Бейсенханов Н.Б.4, Бакранова Д.И.4
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия
4Казахстанско-Британский технический университет, Алматы, Казахстан
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com, beisen@mail.ru, andrey.v.osipov@gmail.com>, ldina13@mail.ru
Поступила в редакцию: 11 октября 2016 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2017 г.

Впервые методами рентгеновской рефлектометрии, ИК-спектроскопии и атомно-силовой микроскопии, (АСМ) проведено комплексное исследование структуры и состава нанослоев SiC. Пленки SiC были синтезированы новым методом топохимического замещения атомов подложки при различных температурах и давлениях рабочего газа CO на поверхности высокоомного, низкодислокационного монокристаллического кремния n-типа ориентации (111). На основании анализа и обобщения экспериментальных данных, полученных с использованием методов рентгеновской рефлектометрии, ИК-спектроскопии и АСМ предложена структурная модель пленок SiC на Si. Согласно данной модели пленки карбида кремния состоят из ряда параллельных подложке слоев, напоминающих "слоеный пирог". Экспериментально определен состав и толщина каждого слоя, входящего в структуру пленки. Обнаружено, что во всех образцах присутствует в сверхстехиометрическом состоянии углерод, однако, его структура существенно различна для образцов, синтезированных при температурах 1250oC и 1330oC, соответственно. В первом случае поверхность пленок насыщена кремниевыми вакансиями и углеродом, находящимся в структурно "рыхлой" форме, напоминающей углерод в состоянии HOPG. В пленках, выращенных при температуре 1330oC, углерод находится в плотной структуре, приближающейся по плотности к алмазу. С.А. Кукушкин и А.В. Осипов благодарят за финансовую поддержку РФФИ (гранты NN 15-0306155, 16-29-03149-офи-м). Нусупов К.Х., Бейсенханов Н.Б. и Бакранова Д.И. благодарят за финансовую поддержку Комитет науки МОН РК (гранты ГР NN 0262/ГФ4, 4327/ГФ4; 2015-2017 гг.). Часть экспериментальных исследований проводились при использовании оборудования Уникальной научной установки (УНУ) "Физика, химия и механика кристаллов и тонких пленок" ФГУН ИПМаш РАН. DOI: 10.21883/FTT.2017.05.44391.379
  1. L. Calcagno, P. Musumeci, F. Roccaforte, C. Bongiorno, G. Foti. Appl. Surf. Sci. 184, 123 (2001)
  2. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Phys. D 47, 313001 (2014)
  3. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Н.А. Феоктистов. ФТТ 56, 1457 (2014)
  4. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. ФТТ 50, 1188 (2008)
  5. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Appl. Phys. 113, 024909-1 (2013)
  6. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, N.A. Feoktistov. Patent N 2363067 (2008)
  7. G.R. Fisher, P. Barnes. Philosophical Mag. B 61, 217 (1990)
  8. J.K.N. Lindner. Appl. Phys. A 77, 27 (2003)
  9. M.J. Pelletier. Analytical applications of Raman spectroscopy. Blackwell Science, UK. (1999). 496 p
  10. С.А. Апрелов. Многоволновая рентгеновская рефлектометрия для анализа многокомпонентных пространственноупорядоченных структур. Автореф. канд. дис. МГИЭТ, М. (2007). 28 с
  11. К.Х. Нусупов, Н.Б. Бейсенханов, С.К. Жариков, И.К. Бейсембетов, Б.К. Кенжалиев, Т.К. Ахметов, Б.Ж. Сеитов. ФТТ 56, 2231 (2014)
  12. T.S. Perova, J. Wasyluk, S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, N.A. Feoktistov, S.A. Grudinkin. Nanoscale Res. Lett. 5, 1507 (2010)
  13. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. ФТП 47 1575 (2013)
  14. K.Kh. Nussupov, N.B. Beisenkhanov, I.V. Valitova, K.A. Mit', D.M. Mukhamedshina, E.A. Dmitrieva. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 19, 254 (2008)
  15. K.Kh. Nussupov, N.B. Beisenkhanov. In: Silicon carbide--materials, processing and applications in electronic devices / Ed. M. Mukherjee. Ch. 4. InTech, Croatia (2011). P. 69
  16. K.Kh. Nussupov, V.O. Sigle, N.B. Bejsenkhanov. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 82, 69 (1993)
  17. И.П. Калинкин, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния. Патент N 2323503 РФ. Приоритет 05.06.2006
  18. A.G. Touryanski, A.V. Vinogradov, I.V. Pirshin. US Patent N 6041098 (2000)
  19. H. Mutschke, A.C. Andersen, D. Clement, T. Henning, G. Peiter. Astron. Astrophys 345, 187 (1999)
  20. J.A. Borders, S.T. Picraux, W. Beezhold. Appl. Phys. Lett. 18, 509 (1971).
  21. Е.К. Баранова, К.Д. Демаков, К.В. Старинин, Л.Н. Стрельцов, И.Б. Хайбуллин. Докл. АН СССР 200, 869 (1971)
  22. D. Chen, W.Y. Cheung, S.P. Wong. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 148, 589 (1999)
  23. С.А. Грудинкин, В.Г. Голубев, А.В. Осипов, Н.А. Феоктистов, С.А. Кукушкин. ФТТ 57, 2469 (2015)
  24. Б.Ф. Ормонт. Современное содержание стехиометрических законов. Фазы и соединения переменного состава. Нестехиометрические соединения. В сб.: Соединения переменного состава. Химия, Ленинград (1969). С. 10--63
  25. B.L. Henke, E.M. Gullikson, J.C. Davis. In: Atomic Data and Nuclear. Data Tables 54, 2 (1993). 181 p. (http://henke.lbl.gov/optical\_constants/)
  26. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Письма в ЖТФ 42, 16 (2016)
  27. Г.В. Бенеманская, П.А. Дементьев, С.А. Кукушкин, М.Н. Лапушкин, А.В. Осипов, Б.В. Сеньковский. ФТП 50, 1348 (2016)
  28. 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).

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.