Интеркаляционный синтез силицидов кобальта под графеном, выращенным на карбиде кремния
Гребенюк Г.С.1, Елисеев И.А.1, Лебедев С.П.1, Лобанова Е.Ю.2, Смирнов Д.А.3, Давыдов В.Ю.1, Лебедев А.А.1, Пронин И.И.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Institute of Solid State Physics, Dresden University of Technology, Dresden, Germany
Email: Igor.Pronin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 28 октября 2019 г.
Выставление онлайн: 18 февраля 2020 г.
Исследован процесс формирования силицидов кобальта в области интерфейса графен-карбид кремния путем интеркалирования кобальтом и кремнием однослойного графена, выращенного на политипах 4H- и 6H-SiC(0001). Эксперименты проведены in situ в условиях сверхвысокого вакуума. Анализ образцов проводился методами фотоэлектронной спектроскопии высокого энергетического разрешения с использованием синхротронного излучения и дифракции медленных электронов, а также методами комбинационного рассеяния света, атомно-силовой и кельвин-зондовой микроскопии. Толщина наносимых слоев кобальта и кремния варьировалась в диапазоне до 2 nm, а температура образцов - от комнатной до 1000oС. Обнаружено, что атомы Со и Si, нанесенные на нагретые образцы, проникают под графен и локализуются между буферным слоем и подложкой, что приводит к трансформации буферного слоя в дополнительный слой графена. Показано, что результатом интеркалирования системы кобальтом и кремнием является формирование под двухслойным графеном твердого раствора Co-Si и силицида CoSi, покрытых поверхностной фазой Co3Si. Продемонстрирована возможность изменения толщины и состава формируемых силицидных пленок варьированием количества интеркалируемых материалов и очередности их нанесения. Ключевые слова: графен на карбиде кремния, кобальт, интеркалирование, силициды, фотоэлектронная спектроскопия.
- H. Yang, G. Chen, A.A.C. Cotta, A.T. N'Diaye, S.A. Nikolaev, E.A. Soares, W.A.A. Macedo, K. Liu, A.K. Schmid, A. Fert, M. Chshiev. Nature Mater. 17, 605 (2018)
- K.V. Emtsev, A. Bostwick, K. Horn, J. Jobst, G.L. Kellogg, L. Ley, J.L. McChesney, T. Ohta, S.A. Reshanov, J. Rohrl, E. Rotenberg, A.K. Schmid, D. Waldmann, H.B. Weber, T. Seyller. Nature Mater. 8, 203 (2009)
- G.R. Yazdi, T. Iakimov, R. Yakimova. Crystals 6, 53 (2016)
- S.J. Sung, J.W. Yang, P.R. Lee, J.G. Kim, M.T. Ryu, H.M. Park, G. Lee, C.C. Hwang, K.S. Kim, J.S. Kim, J.W. Chung. Nanoscale 6, 382 (2014)
- Y. Zhang, H. Zhang, Y. Cai, J. Song, P. He. Nanotechnology 28, 075701 (2017)
- М.В. Гомоюнова, Г.С. Гребенюк, В.Ю. Давыдов, И.А. Ермаков, И.А. Елисеев, А.А. Лебедев, С.П. Лебедев, Е.Ю. Лобанова, А.Н. Смирнов, Д.А. Смирнов, И.И. Пронин. ФТТ 60, 1423 (2018)
- Г.С. Гребенюк, Е.Ю. Лобанова, Д.А. Смирнов, И.А. Елисеев, А.В. Зубов, А.Н. Смирнов, С.П. Лебедев, В.Ю. Давыдов, А.А. Лебедев, И.И. Пронин. ФТТ 61, 1374 (2019)
- O. Vilkov, A. Fedorov, D. Usachev, L.V. Yashina, A.V. Generalov, K. Borygina, N.I. Verbitskiy, A. Gruneis, D.V. Vyalikh. Sci. Rep. 3, 2168 (2013)
- D.Yu. Usachov, A.V. Fedorov, O.Yu. Vilkov, I.I. Ogorodnikov, M.V. Kuznetsovetal., Phys. Rev. B 97, 085132 (2018)
- G.S. Grebenyuk, O.Yu. Vilkov, A.G. Rybkin, M.V. Gomoyunova, B.V. Senkovskiy, D.Yu. Usachov, D.V. Vyalikh, S.L. Molodtsov, I.I. Pronin. Appl. Surf. Sci. 392, 715 (2017)
- G.S. Grebenyuk, S.M. Dunaevsky, E.Yu. Lobanova, D.A. Smirnov, I.I. Pronin. Appl. Surf. Sci. 470, 840 (2019)
- Н.В. Агринская, В.А. Березовец, В.И. Козуб, И.С. Котоусова, А.А. Лебедев, С.П. Лебедев, А.А. Ситникова. ФТП 47, 267 (2013)
- А.А. Лебедев, С.П. Лебедев, С.Н. Новиков, В.Ю. Давыдов, А.Н. Смирнов, Д.П. Литвин, Ю.Н. Макаров, В.С. Левицкий. ЖТФ 86, 135 (2016)
- В.Ю. Давыдов, Д.Ю. Усачёв, С.П. Лебедев, А.Н. Смирнов, В.С. Левицкий, И.А. Елисеев, П.А. Алексеев, М.С. Дунаевский, О.Ю. Вилков, А.Г. Рыбкин, А.А. Лебедев. ФТП 51, 1116 (2017)
- F. Fromm, M.H. Oliveira, A. Molina-Sanchez, M. Hundhausen, J.M.J. Lopes, H. Riechert, L. Wirtz, T. Seyller. New J. Phys. 15, 1 (2013)
- V. Panchal, R. Pearce, R. Yakimova, A. Tzalenchuk, O. Kazakova. Sci. Rep. 3, 1 (2013)
- C. Riedl, C. Coletti, U. Starke. J. Phys. D 43, 374009 (2010)
- K.V. Emtsev, F. Speck, T. Seyller, L. Ley. Phys. Rev. B 77, 155303 (2009)
- К. Оура, В.Г. Лившиц, А.А. Саранин, А.В. Зотов, М. Катаяма. Введение в физику поверхности. Москва Наука (2006)
- S. Tanuma, C.J. Powell, D.R. Penn. Surf. Inter. Analysis, 17, 911 (1991)
- J. Pujol. Geophysics (SEG) 72, A47 (2007)
- I.I. Pronin, M.V. Gomoyunova, S.M. Solov'ev, O.Yu. Vilkov, D.V. Vyalikh. Phys. Solid State 53, 616 (2011)
- M. Gomoyunova, G. Grebenyuk, I. Pronin. Tech. Phys. Lett. 37, 1124 (2011)
- L.G. Can cado, M.G. da Silva, E.H.M. Ferreira, F. Hof, K. Kampioti, K. Huang, A. Penicaud, C.A. Achete, R. B. Capaz, A. Jorio. 2D-Mater 4, 025039 (2017)
- A. Jorio, M.M. Lucchese, F. Stavale, E.H.M. Ferreira, M.V.O. Moutinho, R.B. Capaz, C.A. Achete. J. Phys. Condens. Matter. 22, 334204 (2010)
- J.E. Lee, G. Ahn, J. Shim, Y.S. Lee, S. Ryu. Nat. Commun. 3, 1024 (2012)
- V.Y. Davydov, D.Y. Usachov, S.P. Lebedev, A.N. Smirnov, V.S. Levitskii, I.A. Eliseyev, P.A. Alekseev, M.S. Dunaevskiy, O.Yu. Vilkov, A.G. Rybkin, A.A. Lebedev. Semicond. 51, 1072 (2017)
- F. Ding, H. Ji, Y. Chen, A. Herklotz, K. Dorr, Y. Mei, A. Rastelli, O.G. Schmidt. Nano Lett. 10, 3453 (2010)
- A. Das, S. Pisana, B. Chakraborty, S. Piscanec, S.K. Saha, U.V. Waghmare, K.S. Novoselov, H.R. Krishnamurthy, A.K. Geim, A.C. Ferrari, A.K. Sood. Nature Nanotechnol. 3, 210 (2008)
- I.A. Eliseyev, V.Yu. Davydov, A.N. Smirnov, M.O. Nestoklon, P.A. Dementev, S.P. Lebedev, A.A. Lebedev, A.V. Zubov, S. Mathew, J. Pezoldt, K.A. Bokai, D.Yu. Usachov. Semicond. 14, 1072 (2019)
- S. Nakashima, H. Harima. Phys. Status Solidi A 162, 39 (1997)
- J. Zhao, L.K. Ballast, T.Z. Hossain, R.E. Trostel, W.C. Bridgman. J. Vac. Sci. Technol. A 18, 1690 (2000)
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.