"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Кристаллизация плeнок аморфного германия и многослойных структур a-Ge/a-Si под действием наносекундного лазерного излучения
Переводная версия: 10.1134/S1063782619030217
Министерство образования и науки Российской Федерации, Программа фундаментальных исследований ИФП СО РАН, 0306-2016-0015
Министерство образования и науки Российской Федерации, Программа фундаментальных исследований ФТИАН РАН, 0066-2018-0010
Володин В.А.1,2, Кривякин Г.К.1,2, Ивлев Г.Д.3, Прокопьев С.Л.3, Гусакова С.В.3, Попов А.А.4
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
4Ярославский филиал Физико-технологического института Российской академии наук, Ярославль, Россия
Email: volodin@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 11 октября 2018 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2019 г.

Исследованы процессы кристаллизации плeнок аморфного германия и многослойных наноструктур германий/кремний под действием наносекундного (70 нс) излучения рубинового лазера (длина волны излучения lambda=694 нм). Образцы были выращены на кремниевых и стеклянных подложках методом плазмохимического осаждения. Импульсный лазерный отжиг образцов проводился в диапазоне плотности энергии в импульсе Ep от 0.07 до 0.8 Дж/см2. Структура плeнок после отжига определялась из анализа данных сканирующей электронной микроскопии и спектров комбинационного рассеяния света. Установлено, что после отжига плeнки полностью кристаллизованы, при этом содержат области крупных кристаллических зeрен (>100 нм), их доля растeт с увеличением Ep и достигает 40% по площади. Из анализа положения пиков комбинационного рассеяния света предположено, что кристаллические зeрна с размерами >100 нм либо содержат структурные дефекты, либо в них присутствуют деформации растяжения. Корреляционная длина оптических колебаний, установленная из модели локализации фононов, растeт с увеличением Ep от 5 до 8 нм. Импульсный лазерный отжиг многослойных структур Ge(10 нм)/Si(5 нм) приводят к частичному перемешиванию слоeв с образованием твeрдых растворов Ge-Si.
  1. А.В. Двуреченский, Г.А. Качурин, Е.В. Нидаев, Л.С. Смирнов. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов (М., Наука, 1982)
  2. N.H. Nickel. Laser Crystallization of Silicon --- Fundamentals to Devices (Academic Press, 2003)
  3. S. De Unamuno, E. Fogarassy. Appl. Surf. Sci., 36, 1 (1989)
  4. G. Badertscher, R.P. Salathe, H.P. Weber. Appl. Phys., 25, 91 (1981)
  5. Г.А. Новиков, Р.И. Баталов, Р.М. Баязитов, И.А. Файзрахманов, Н.М. Лядов, В.А. Шустов, К.Н. Галкин, И.М. Чернев, Г.Д. Ивлев, С.Л. Прокопьев, П.И. Гайдук. ФТП, 49, 746 (2015)
  6. F. Falk, G. Andra. J. Cryst. Growth, 287, 397 (2006)
  7. М.Д. Ефремов, В.А. Володин, Л.И. Федина, А.А. Гутаковский, Д.В. Марин, С.А. Кочубей, А.А. Попов, Ю.А. Минаков, В.Н. Уласюк. Письма ЖТФ, 29, 89 (2003),
  8. A.V. Emelyanov, A.G. Kazanskii, P.A. Forsh, D.M. Zhigunov, M.V. Khenkin, N.N. Petrova, A.V. Kukin, E.I. Terukov, P.K. Kashkarov. J. Nanoelectronics Optoelectronics, 10, 649 (2015)
  9. C.R. Wronski, J.M. Pearce, J. Deng, V. Vlahos, R.W. Collins. Thin Sol. Films, 451- 452, 470 (2004)
  10. Г.К. Кривякин, В.А. Володин, С.А. Кочубей, Г.Н. Камаев, A. Purkrt, Z. Remes, R. Fajgar, T.H. Stuchlikova, J. Stuchlik. ФТП, 50, 952 (2016)
  11. P. Pierrard, B. Mutaftischev, W. Marine, J. Marfaing, F. Salvan. Thin Sol. Films, 111, 141 (1984)
  12. F. Vega, R. Serna, C.N. Afonso, D. Bermejo, G. Tejeda. J. Appl. Phys., 75, 7287 (1994)
  13. M. Mulato, D. Toet, G. Aichmayr, P.V. Santos, I. Chambouleyron. Appl. Phys. Lett., 70, 3570 (1997).
  14. O. Salihoglu, U. Kurum, H.G. Yaglioglu, A. Elmali, A. Aydinli. J. Appl. Phys., 109, 123108 (2011)
  15. В.А. Володин, Е.И. Гацкевич, А.В. Двуреченский, М.Д. Ефремов, Г.Д. Ивлев, А.И. Никифоров, Д.А. Орехов, А.И. Якимов. ФТП, 37, 1352 (2003)
  16. A.I. Yakimov, A.V. Dvurechenskii, V.A. Volodin, M.D. Efremov, A.I. Nikiforov, G.Yu. Mikhalyov, E.I. Gatskevich, G.D. Ivlev. Phys. Rev. B, 72, 115318 (2005)
  17. А.В. Двуреченский, В.А. Володин, Г.К. Кривякин, А.А. Шкляев, С.А. Кочубей, И.Г. Неизвестный, J. Stuchlik. Автометрия, 52, 97 (2016)
  18. Г.К. Кривякин, В.А. Володин, А.А. Шкляев, V. Mortet, J. More-Chevalier, P. Ashcheulov, Z. Remes, T.H. Stuchlikova, J. Stuchlik. ФТП, 51, 1420 (2017)
  19. Е.И. Гацкевич, Г.Д. Ивлев, А.М. Чапланов. Квант. элект., 22, 805 (1995)
  20. Г.Д. Ивлев, Е.И. Гацкевич. ЖТФ, 82 (6), 69 (2012)
  21. В.И. Гавриленко, А.М. Грехов, Д.В. Корбутяк, В.Г. Литовченко. Оптические свойства полупроводников (Киев, Наук. думка, 1987)
  22. V.A. Volodin, D.I. Koshelev. J. Raman Spectroscopy, 44, 1760 (2013)
  23. Y. Maeda. Phys. Rev. B, 59, 1658 (1995)
  24. V.A. Volodin, D.V. Marin, V.A. Sachkov, E.B. Gorokhov, H. Rinnert, M. Vergnat. ЖЭТФ, 145, 77 (2014)
  25. M.D. Efremov, V.V. Bolotov, V.A. Volodin, L.I. Fedina, E.A. Lipatnikov. J. Phys.: Condens. Matter, 8, 273 (1996)
  26. М.Д. Ефремов, В.В. Болотов, В.А. Володин, С.А. Кочубей, А.В. Кретинин. ФТП, 36, 109 (2002)
  27. В.А. Володин, М.Д. Ефремов, А.С. Дерябин, Л.В. Соколов. ФТП, 40, 1349 (2006)
  28. В.А. Володин, М.Д. Ефремов, А.И. Якимов, Г.Ю. Михалeв, А.И. Никифоров, А.В. Двуреченский. ФТП, 41, 950 (2007)
  29. J. Bok. Phys. Lett., 84A (8), 448 (1981)
  30. V.A. Volodin, T.T. Korchagina, J. Koch, B.N. Chichkov. Physica E, 42, 1820 (2010)
  31. T.T. Korchagina, A.K. Gutakovsky, L.I. Fedina, M.A. Neklyudova, V.A. Volodin. J. Nanosci. Nanotechnol., 12, 8694 (2012)
  32. V.A. Volodin. Materials Today: Proceedings, 4, 11402 (2017).

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.