"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Исследование влияния обработки поверхности Si-подложек на морфологию слоев GaP, полученных методом плазмохимического атомно-слоевого осаждения
Российский научный фонд, 17-19-01482 П
Уваров А.В.1, Шаров В.А.1,2, Кудряшов Д.А.1, Гудовских А.С.1,3
1Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: lumenlight@mail.ru
Поступила в редакцию: 28 сентября 2021 г.
В окончательной редакции: 10 октября 2021 г.
Принята к печати: 10 октября 2021 г.
Выставление онлайн: 22 ноября 2021 г.

Проведены исследования по атомно-слоевому осаждению слоев GaP на подложки Si с различной ориентацией и с различной предварительной обработкой поверхности. Осаждение GaP проводилось методом плазмохимического атомно-слоевого осаждения c использованием in situ обработки в плазме аргона. Показано, что на начальном этапе роста слоев GaP на Si-подложках, точно ориентированных (100) и с разориентацией, происходит двумерный рост как после химической, так и плазменной обработки поверхности. При росте на подложках (111) после плазменной обработки поверхности наблюдается переход в трехмерный рост, при котором размер островков достигает 30-40 нм. Наименьшая среднеквадратичная шероховатость поверхности растущих слоев GaP (<0.1 нм) была достигнута для подложек (100) с разориентацией 4o. Слои GaP, выращенные на точно ориентированных (100) подложках, обладали шероховатостью ~0.1 нм, а на подложках с ориентацией (111) - 0.12 нм. Было обнаружено, что обработка поверхности Si-подложек с ориентацией (100) в водородной плазме приводит к незначительному увеличению шероховатости поверхности растущих слоев GaP (0.12-0.14 нм), что связывается с эффектом неоднородного травления кремния в водородной плазме. При обработке поверхности (100) кремния в плазме аргона шероховатость поверхности существенно не меняется по сравнению с химической обработкой поверхности. На поверхности подложек с предварительным осаждением эпитаксиального слоя Si толщиной 4 нм морфология слоев GaP аналогична ситуации с применением водородной плазмы. Ключевые слова: плазмохимическое осаждение, атомно-слоевоe осаждение, кремний, фосфид галлия.
  1. K. Yoshikawa, W. Yoshida, T. Irie, H. Kawasaki, K. Konishi, H. Ishibashi, T. Asatani, D. Adachi, M. Kanematsu, H. Uzu, K. Yamamoto. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 173, 37 (2017)
  2. J. Bullock, M. Hettick, J. Geissbuhler, J. Alison, T. Allen, C. Sutter-Fella, T. Chen, H. Ota, E. Schaler, S. Wolf, C. Ballif, C. Cuevas, A. Javey. Nature Energy, 1, 15031 (2016). DOI: 10.1038/nenergy.2015.31
  3. J. Cui, T. Allen, Y. Wan, J. Mckeon, C. Samundsett, D. Yan, X. Zhang, Y. Cui, Y. Chen, P. Verlinden, A. Cuevas. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 158, 115 (2016)
  4. X. Yang, P. Zheng, Q. Bi, K. Weber. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 150, 32 (2016)
  5. J. Geissbuhler, J. Werner, S. Martin de Nicolas, L. Barraud, A. Hessler-Wyser, M. Despeisse, S. Nicolay, A. Tomasi, B. Niesen, S. De Wolf, C. Ballif. Appl. Phys. Lett., 107, 081601 (2015)
  6. H. Wagner, T. Ohrdes, A. Dastgheib-Shirazi, B. Puthen-Veettil, D. Konig, P.P. Altermatt. J. Appl. Phys., 115, 044508 (2014)
  7. I. Sakata, H. Kawanami. Appl. Phys. Express, 1, 091201 (2008)
  8. A.S. Gudovskikh, K.S. Zelentsov, A.I. Baranov, D.A. Kudryashov, I.A. Morozov, E.V. Nikitina, J.-P. Kleider. Energy Procedia, 102, 56 (2016)
  9. W.C. Cooley, R.J. Janda. Handbook of Space-Radiation Effects on Solar-Cell Power Systems (published by NASA, Washington, D.C., 1963)
  10. A.S. Gudovskikh, I.A. Morozov, A. V. Uvarov, D.A. Kudryashov, E.V. Nikitina, A.S. Bukatin, V.N. Nevedomskiy, J.-P. Kleider. J. Vac. Sci. Technol. A, 36, 021302 (2018)
  11. A.S. Gudovskikh, A.V. Uvarov, I.A. Morozov, A.I. Baranov, D.A. Kudryashov, K.S. Zelentsov, A. Jaffre, S. Le Gall, A. Darga, A. Brezard-Oudot, J.-P. Kleider. Phys. Status Solidi A, 216, 1800617 (2018)
  12. A.S. Gudovskikh, A.V. Uvarov, I.A. Morozov, A.I. Baranov, D.A. Kudryashov, E.V. Nikitina, J.-P. Kleider. Phys. Status Solidi С, 14, 1700150 (2017)
  13. A.S. Gudovskikh, A.V. Uvarov, I.A. Morozov, A.I. Baranov, D.A. Kudryashov, E.V. Nikitina, A.A. Bukatin, K.S. Zelentsov, I.S. Mukhin, A. Levtchenko, S. Le Gall, J.-P. Kleider. J. Renew. Sustain. Energy, 10, 021001 (2018)
  14. A.V. Uvarov, A.S. Gudovskikh, V.N. Nevedomskiy, A.I. Baranov, D.A. Kudryashov, I.A. Morozov. J. Phys. D: Appl. Phys., 53, 345105 (2020). DOI: 10.1088/1361-6463/ab8bfd
  15. A.S. Gudovskikh, A.V. Uvarov, I.A. Morozov, A.I. Baranov, D.A. Kudryashov, K.S. Zelentsov. Materials Today: Proceedings, 21, 47 (2020). DOI: 10.1016/j.matpr.2019.07.655
  16. Y.B. Park, S.W. Rhee. Appl. Phys. Lett., 68, 2219 (1996). https://doi.org/10.1063/1.115864
  17. J. Geissbuhler, S. De Wolf, B. Demaurex, J.P. Seif, D.T.L. Alexander, L. Barraud, C. Ballif. Appl. Phys. Lett., 102, 231604 (2013)
  18. H.-Y. Shih, W.-H. Lee, W.-C. Kao, Y.-C. Chuang, R.-M. Lin, H.-C. Lin, M. Shiojiri, M.-J. Chen. Sci. Rep., 7, 39717 (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.