Вышедшие номера
Влияние парциального давления кислорода на стехиометрический состав пленок оксида титана в процессе магнетронного нанесения
Булярский С.В.1, Гусаров Г.Г.1, Коива Д.А.1, Рудаков Г.А.1
1Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН, Москва, Россия
Email: bulyar2954@mail.ru
Поступила в редакцию: 25 мая 2021 г.
В окончательной редакции: 25 мая 2021 г.
Принята к печати: 25 мая 2021 г.
Выставление онлайн: 9 июля 2021 г.

Представлены результаты экспериментов по синтезу нестехиометрических пленок оксидов титана при различных парциальных давлениях кислорода и мощностях разряда в реакторе при магнетронном распылении, а также результаты их термодинамического анализа. Увеличение парциального давления кислорода и снижение парциального давления титана при синтезе пленок приводит к фазовому переходу монооксида в диоксид титана, структурным изменениям пленки от мелкокристаллической к аморфной, а также изменению соотношения дефектов в материале пленки. Сопротивление пленок при этом растет на порядки своей величины. Теоретически и экспериментально показано, что это связано с изменением стехиометрического со пленок. Ключевые слова: диоксид титана, монооксид титана, парциальное давление кислорода и титана, стехиометрия, фазовый и структурный переход, прыжковая проводимость.
  1. X. Chen, S.S. Mao. Chem. Rev. 107, 7, 2891 (2007). https://doi.org/10.1021/cr0500535
  2. H. Fukuda, S. Maeda, K.M.A. Salam, S. Nomura. Jpn. J. Appl. Phys. 41, 11S, 6912 (2002). https://doi.org/10.1143/JJAP.41.6912
  3. K.F. Albertin, I. Pereyra. Thin Solid Films 517, 16, 4548 (2009). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2008.12.045
  4. M.M. Frank, S. Kim, S.L. Brown, J. Bruley, M. Copel, M. Hopstaken, M. Chudzik, V. Narayanan. Microelectron. Eng. 86, 7-9, 1603 (2009). https://doi.org/10.1016/j.mee.2009.03.063
  5. D. Bae, B. Seger, P.C.K. Vesborg, O. Hansen, I. Chorkendorff. Chem. Soc. Rev. 46, 7, 1933 (2017). https://doi.org/10.1039/C6CS00918B
  6. N.A. Deskins, J. Du, P. Rao. Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 28, 18671 (2017). https://doi.org/10.1039/c7cp02940c
  7. M. Alqahtani, S. Ben-Jabar, M. Ebaid, S. Sathasivam, P. Jurczak, X. Xia, A. Alromaeh, C. Blackman, Y. Qin, B. Zhang, B.S. Ooi, H. Liu, I.P. Parkin, J. Wu. Opt. Express 27, 8, A364-A371 (2019). https://doi.org/10.1364/OE.27.00A364
  8. S. Avasthi, W.E. McClain, G. Man, A. Kahn, J. Schwartz, J.C. Sturm. Appl. Phys. Lett. 102, 20, 203901 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4803446
  9. K.A. Nagamatsu, S. Avasthi, G. Sahasrabudhe, G. Man, J. Jhaveri, A.H. Berg, J. Schwartz, A. Kahn, S. Wagner, J.C. Sturm. Appl. Phys. Lett. 106, 12, 123906 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4916540
  10. K. Jug, N.N. Nair, T. Bredow. Phys. Chem. Chem. Phys. 7, 13, 2616 (2005). https://doi.org/10.1039/b502507a
  11. T. Pabisiak, A. Kiejna. Solid State Commun. 144, 7-8, 324 (2007). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2007.08.043
  12. P. Gu, X. Zhu, H. Wu, J. Li, D. Yang. J. Alloys. Compounds 779, 821 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.283
  13. R. Heise, R. Courths, S. Witzel. Solid State Commun. 84, 6, 599 (1992). https://doi.org/10.1016/0038-1098(92)90198-I
  14. Z. Zhang, S.-P. Jeng, V.E. Henrich. Phys. Rev. B 43, 14, 12004 (1991). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.43.12004
  15. W.S. Epling, C.H.F. Peden, M.A. Henderson, U. Diebold. Surf. Sci. 412--413, 333 (1998). https://doi.org/10.1016/S0039-6028(98)00446-4
  16. S.V. Bulyarskiy, V.S. Gorelik, G.G. Gusarov, D.A. Koiva, A.V. Lakalin. Opt. Spectroscopy 128, 590 (2020). https://doi.org/10.1134/S0030400X20050057
  17. N.S. Portillo-Velez, O. Olvera-Neria, I. Hernandez-Perez, A. Rubio-Ponce. Surf. Sci. 616, 115 (2013). https://doi.org/10.1016/j.susc.2013.06.006
  18. В.К. Ярмаркин, С.Г. Шульман, В.В. Леманов. ФТТ 50, 10, 1767 (2008)
  19. H.-H. Huang, C.-C. Huang, P.-C. Huang, C.-F. Yang, C.-Y. Hsu. J. Nanosci. Nanotechnol. 8, 5, 2659 (2008). https://doi.org/10.1166/jnn.2008.548
  20. B. Santara, P.K. Giri, K. Imakita, M. Fujii. Nanoscale 5, 12, 5476 (2013). https://doi.org/10.1039/c3nr00799e
  21. H.H. Pham, L.-W. Wang. Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 1, 541 (2015). https://doi.org/10.1039/C4CP04209C
  22. Б.Н. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников. Наука, М. (1979)
  23. M. Gallart, T. Cottineau, B. Honerlage, V. Keller, N. Keller, P. Gilliot. J. Appl. Phys. 124, 13, 133104 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5043144
  24. M.A. Henderson. Surf. Sci. 343, 1-2, L1156 (1995). https://doi.org/10.1016/0039-6028(95)00849-7
  25. G.S. Herman, R.T. Zehr, M.A. Henderson. Surf. Sci. 612, L5 (2013). https://doi.org/10.1016/j.susc.2013.02.006
  26. F.J. Knorr, C.C. Mercado, J.L. McHale. J. Phys. Chem. C 112, 33, 12786 (2008). https://doi.org/10.1021/jp8039934
  27. C. Mercado, Z. Seeley, A. Bandyopadhyay, S. Bose, J.L. McHale. ACS Appl. Mater. Interfaces 3, 7, 2281 (2011). https://doi.org/10.1021/am2006433
  28. C.C. Mercado, F.J. Knorr, J.L. McHale. ACS Nano 6, 8, 7270 (2012). https://doi.org/10.1021/nn302392p
  29. J. Precli kova, P. Galavr, F. Trojanek, S. Danivs, B. Rezek, I. Gregora, Y. Nvemcova, P. Maly. J. Appl. Phys. 108, 11, 113502 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3512982
  30. B. Santara, P.K. Giri, K. Imakita, M. Fujii. J. Phys. Chem. C 117, 44, 23402 (2013). https://doi.org/10.1021/jp408249q
  31. A. Stevanovic, M. Buttner, Z. Zhang, J.T. Yates. J. Am. Chem. Soc. 134, 1, 324 (2012). https://doi.org/10.1021/ja2072737
  32. A. Stevanovic, J.T. Yates. J. Phys. Chem. C 117, 46, 24189 (2013). https://doi.org/10.1021/jp407765r
  33. X. Wang, Z. Feng, J. Shi, G. Jia, S. Shen, J. Zhou, C. Li. Phys. Chem. Chem. Phys. 12, 26, 7083 (2010). https://doi.org/10.1039/b925277k
  34. R.A. Swalin. Thermodynamics of solids. J. Wiley (1972)
  35. Д.М. Митин, А.А. Сердобинцев. ПЖТФ 43, 17, 78 (2017). https://doi.org/10.21883/PJTF.2017.17.44950.16804

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.