Гращенко А.С.1, Кукушкин С.А.
1,2,3,4, Николаев В.И.2,3, Осипов А.В.1,4,5, Осипова Е.В.1, Сошников И.П.5
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2ООО "Совершенные кристаллы", Санкт-Петербург, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
4Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
5Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com
Выставление онлайн: 19 апреля 2018 г.
Исследованы структурные и механические свойства пленок оксида галлия, выращенных на кремнии на кристаллографических плоскостях (001), (011) и (111) с буферным слоем карбида кремния. С помощью наноиндентирования исследованы упругопластические характеристики оксида галлия, а также определен параметр упругого восстановления исследуемых пленок. Методами квантовой химии рассчитаны предел прочности, твердость, тензор упругости, тензор податливости, модуль Юнга, коэффициент Пуассона и другие характеристики оксида галлия. Обнаружено, что кристалл оксида галлия является ауксетиком, поскольку при некоторых направлениях растяжения коэффициент Пуассона принимает отрицательные значения. Показано, что вычисленные значения количественно соответствуют экспериментальным данным. Сделан вывод о том, что упругопластические свойства пленок оксида галлия примерно соответствуют свойствам объемных кристаллов и что изменение ориентации поверхности кремния приводит к существенному изменению ориентации оксида галлия. А.С. Гращенко, С.А. Кукушкин и А.В. Осипов выражают благодарность за финансовую поддержку РНФ (грант N 14-12-01102). Экспериментальные результаты получены с использованием уникальной научной установки "Физика, химия и механика кристаллов и тонких пленок" (ИПМаш РАН, Санкт-Петербург).
- M. Higashiwaki, K. Sasaki, A. Kuramata, T. Masui, S. Yamakoshi. Appl. Phys. Lett. 100, 013504 (2012)
- K. Sasaki, M. Higashiwaki, A. Kuramata, T. Masui, S. Yamakoshi. IEEE Electron Dev. Lett. 34, 493 (2013)
- Y. Qu, Zh. Wu, M. Ai, D. Guo, Y. An, H. Yang, L. Li, W. Tang. J. Alloys Comp. 680, 247 (2016)
- S. Nakagomi, T. Sai, Y. Kokubun. Sensors Actuators B 187, 413 (2013)
- K. Sasaki, M. Higashiwaki, A. Kuramata, T. Masui, S. Yamakoshi. J. Cryst. Growth 378, 591 (2013)
- D. Gogova, G. Wagner, M. Baldini, M. Schmidbauer, K. Irmscher, R. Schewski, Z. Galazka, M. Albrecht, R. Fornari. J. Cryst. Growth 401, 665 (2014)
- Y. Oshima, E.G. V'illora, Y. Matsushita, S. Yamamoto, K. Shimamura. J. Appl. Phys. 118, 085301 (2015)
- V.I. Nikolaev, A.I. Pechnikov, S.I. Stepanov, I.P. Nikitina, A.N. Smirnov, A.V. Chikiryaka, S.S. Sharofidinov, V.E. Bougrov, A.E. Romanov. Mater. Sci. Semicond. Proc. 47, 63 (2016)
- С.А. Кукушкин, В.И. Николаев, А.В. Осипов, Е.В. Осипова, А.И. Печников, Н.А. Феоктистов. ФТТ 58, 1812 (2016)
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Appl. Phys. 113, 4909 (2013)
- T.S. Perova, J. Wasyluk, S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, N.A. Feoktistov, S.A. Grudinkin. Nanoscale Res. Lett. 5, 1507 (2010)
- Л.М. Сорокин, Н.В. Веселов, М.П. Щеглов, А.Е. Калмыков, А.А. Ситникова, Н.А. Феоктистов, А.В. Осипов, С.А. Кукушкин. Письма в ЖТФ, 34, 46 (2008)
- A.C. Fischer-Cripps. Naation. Heidelberg, Springer (2011). 277 p
- А.С. Гращенко, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Письма в ЖТФ. 40, 24, 56 (2014)
- A.S. Grashchenko, S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, A.V. Redkov. J. Phys. Chem. Solid. 102, 151 (2017)
- W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res. 7, 1564 (1992)
- J.F. Nye. Physical Properties of Crystals. Clarendon, Oxford (1985). 339 p
- J.G. Lee. Computational Materials Science. An Introduction. CRS Press, Taylor \& Francis Group, Boca Raton (2017). 351 p
- P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G.L. Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo, A.D. Corso, S. Gironcoli, S. Fabris, G. Fratesi, Gebauer, F. Mauri, R. Mazzerello, S. Paolini, A. Pasquarello, L. Paulatto, C. Sbraccia, A. Smogunov, P. Umari, R.M. Wentzcovitch. J. Phys.: Condens. Matter. 21, 395502 (2009)
- J.P. Perdew, A. Ruzsinszky, G.I. Csonka, O.A. Vydrov, G.E. Scuseria, L.A. Constantin, X. Zhou, K. Burke. Phys. Rev. Lett. 100, 136406 (2008)
- Y. Oshima, E. Ahmadi, S.C. Badescu, F. Wu, J.S. Speck. Appl. Phys. Express 9, 061102 (2016)
- K.L. Johnson. Contact Mechanics. University Press, Cambridge (2003). 452 p
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.
