Образование оксидного поверхностного слоя и его влияние на рост эпитаксиальных нитевидных нанокристаллов кремния
Небольсин В.А.1, Свайкат Н.А.1, Воробьев А.Ю.1, Перепечина Т.А.1, Ожогина Л.В.1
1Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия
Email: vcmsao13@mail.ru
Поступила в редакцию: 12 апреля 2021 г.
В окончательной редакции: 19 апреля 2021 г.
Принята к печати: 19 апреля 2021 г.
Выставление онлайн: 9 июня 2021 г.
Установлено, что при выращивании нитевидных нанокристаллов Si в потоке Н2, не подвергшемся дополнительной очистке от остатков О2 и паров воды, на поверхности кристаллов и на ростовой подложке образуются слои SiO2. Из-за присутствия оксидного поверхностного слоя рост нитевидных нанокристаллов Si заторможен, кристаллы характеризуются сильной морфологической неустойчивостью. Определены термодинамические условия образования поверхностного оксидного слоя и его влияния на рост нитевидных нанокристаллов Si. При температурах синтеза 750-1400 K нитевидные кристаллы Si термодинамически неустойчивы в газовой фазе, содержащей любые ощутимо малые концентрации O2, и при благоприятных кинетических условиях Si должен всецело превращаться в оксид. Термическая диссоциация и водородное восстановление SiO2 в условиях роста кристаллов Si практически неосуществимы. Ключевые слова: нитевидные нанокристаллы, кремний, рост, оксидный слой.
- F. Glas. Phys. Rev. B, 74, 121302 (2006)
- А.А. Корякин, С.А. Кукушкин, Н.В. Сибирев. ФТП, 53 (3), 370 (2019)
- И.П. Сошников, Г.Э. Цырлин, А.А.Тонких, Ю.Б. Самсоненко, В.Г. Дубровский, В.М. Устинов, О.М. Горбенко, D. Litvinov, D. Gerthsen. ФТТ, 47 (12), 2121 (2005)
- B.J. Ohlsson, M.T. Bjork, M.H. Magnusson, K. Deppert, L. Samuelson. Appl. Phys. Lett., 79 (20), 3335 (2001)
- S. Datta. Electronic Transport in Mesoscopic Systems (Cambridge University Press, 1997)
- Y. Arakawa, H. Sakaki. Appl. Phys. Lett., 40, 939 (1982)
- Патент RU N 2517924, В.А. Небольсин, А.И. Дунаев. Зарегистр. в Гос. реестре изобретений 11.04.2014 г
- В.А. Небольсин, N. Swaikat, А.Ю. Воробьев. Письма ЖТФ, 44 (23), 16 (2018)
- S. Misra, L. Yu, W. Chen, M. Foldyna, P.R. Cabarrocas. J. Phys. D: Appl. Phys., 47 (39), 393001 (2014)
- A.I. Boukai, Y. Bunimovich, J. Tahir-Kheli, J.-K. Yu, W.А. Goddard, J.R. Heath. Nature, 451 (7175), 168 (2008)
- Е.И. Гиваргизов. Природа, 11, 20 (2003)
- H. Jagannathan, Y. Nishi. Appl. Phys. Lett., 88, 103113 (2006)
- В.А. Небольсин, Д.Б. Суятин, Е.В. Зотова, C.C. Шмакова. Неорг. матер., 48 (9), 979 (2012)
- A. Kaushik, R. Kumar, E. Huey, S. Bhansali, E. Nair, M. Nair. Microchim. Acta, 181, 1759 (2014)
- Q. Wei, G. Meng, X. An, Y. Hao, L. Zhang. Sol. St. Commun., 138, 325 (2006)
- V.A. Nebol'sin, J. Johansson, D.B. Suyatin, B.A. Spiridonov. Cryst. Growth, 505, 52 (2019)
- D.P. Yu, Q.L. Hang, Y. Ding, H.Z. Zhang, Z.G. Bai, J.J. Wang, Y.H. Zou, W. Qian, G.C. Xiong, S.Q. Feng. Appl. Phys. Lett., 73, 3076 (1998)
- L. Dai, L.P. You, X.F. Duan, W.C. Lian, G.G. Qin. Phys. Lett. A, 335, 304 (2005)
- В.А. Небольсин, А.Ю. Воробьев, N. Swaikat. Неорг. матер., 56 (4), 364 (2020)
- P.K. Sekhar, S.N. Sambandam., D.K. Sood, S. Bhansali. Nanotechnology, 17, 4606 (2006)
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.