Электронная структура дефектов вакансионного типа в гексагональном нитриде бора
Russian Foundation for Basic Research, 18-57-80006 BRICS_t
The Russian Government, 0242-2021-0003
Перевалов Т.В.
1, Гриценко В.А.
1,2, Бухтияров А.В.
3, Просвирин И.П.
31Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
3Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: timson@isp.nsc.ru, grits@isp.nsc.ru, avb@catalysis.ru, prosvirin@catalysis.ru
Поступила в редакцию: 10 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 10 марта 2022 г.
Принята к печати: 12 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2022 г.
Изучается электронная структура дефектов вакансионного типа в перспективном для микроэлектроники гексагональном нитриде бора (h-BN), синтезированном химическим осаждением из газовой фазы. Исследования проводятся с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и моделирования в рамках теории функционала плотности. Показано, что бомбардировка h-BN ионами аргона приводит не только к очищению приповерхностного слоя от органических загрязнений, но и к генерации высокой концентрации собственных дефектов, преимущественно дивакансий бор-азот. При этом концентрация дивакансий бор-азот тем больше, чем больше время бомбардировки. Дивакансия бор-азот в h-BN является существенно более энергетически выгодным дефектом, чем изолированные вакансии бора и азота. Делается вывод, что наиболее вероятным диамагнитным дефектом вакансионного типа, способным участвовать в локализации и, как следствие, в транспорте заряда в пленках h-BN является дивакансия B-N. Ключевые слова: нитрид бора (BN), фотоэлектронная спектроскопия (XPS, РФЭС), квантово-химическое моделирование, теория функционала плотности (ТФП, DFT).
- G. Cassabois, P. Valvin, B. Gil. Nature Photon. 10, 262 (2016)
- L. Song, L.J. Ci, H. Lu, P.B. Sorokin, C.H. Jin, J. Ni, A.G. Kvashnin, D.G. Kvashnin, J. Lou, B.I. Yakobson, P.M. Ajayan. Nano Lett. 10, 3209 (2010)
- M.Y. Li, S.K. Su, H.S.P. Wong, L.J. Li. Nature 567, 169 (2019)
- K.S. Novoselov, V.I. Fal'ko, L. Colombo, P.R. Gellert, M.G. Schwab, K. Kim. Nature 490, 192 (2012)
- H. Pandey, M. Shaygan, S. Sawallich, S. Kataria, W. Zhenxing, A. Noculak, M. Otto, M. Nagel, R. Negra, D. Neumaier, M.C. Lemme. IEEE Trans. Electron Dev. 65, 4129 (2018)
- F. Hui, M.A. Villena, W.J. Fang, A.Y. Lu, J. Kong, Y.Y. Shi, X. Jing, K.C. Zhu, M. Lanza. 2D Mater. 5, 031011 (2018)
- Y.Y. Shi, X.H. Liang, B. Yuan, V. Chen, H.T. Li, F. Hui, Z.C.W. Yu, F. Yuan, E. Pop, H.S.P. Wong, M. Lanza. Nature Electron. 1, 458 (2018)
- А.А. Соколов, А.А. Овчинников, К.М. Лысенков, Д.Е. Марченко, Е.О. Филатова. ЖТФ 80, 131 (2010)
- C. Morant, A. Fernandez, A.R. Gonzalezelipe, L. Soriano, A. Stampfl, A.M. Bradshaw, J.M. Sanz. Phys. Rev. B 52, 11711 (1995)
- P.H. Holloway, G.C. Nelson. J. Vac. Sci. Technol. 16, 793 (1979)
- Т.В. Перевалов, Д.Р. Исламов, А.А. Сараев. Письма в ЖТФ 42, 97 (2016)
- Т.В. Перевалов, Р.М.Х. Исхакзай, В.Ш. Алиев, В.А. Гриценко, И.П. Просвирин. ЖЭТФ 158, 1083 (2020)
- V.A. Gritsenko, T.V. Perevalov, V.A. Voronkovskii, A.A. Gismatulin, V.N. Kruchinin, V.S. Aliev, V.A. Pustovarov, I.P. Prosvirin, Y. Roizin. ACS Appl. Mater. Int. 10, 3769 (2018)
- A. Sajid, J.R. Reimers, M.J. Ford. Phys. Rev. B 97, 064101 (2018)
- L. Weston, D. Wickramaratne, M. Mackoit, A. Alkauskas, C.G. Van de Walle. Phys. Rev. B 97, 214104 (2018)
- A. Zobelli, C.P. Ewels, A. Gloter, G. Seifert. Phys. Rev. B 75, 094104 (2007)
- K.K. Kim, A. Hsu, X.T. Jia, S.M. Kim, Y.M. Shi, M. Dresselhaus, T. Palacios. J. Kong, ACS Nano 6, 8583 (2012)
- P. Giannozzi, O. Andreussi, T. Brumme, O. Bunau, M.B. Nardelli, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, M. Cococcioni, N. Colonna, I. Carnimeo, A. Dal Corso, S. de Gironcoli, P. Delugas, R.A. DiStasio, A. Ferretti, A. Floris, G. Fratesi, G. Fugallo, R. Gebauer, U. Gerstmann, F. Giustino, T. Gorni, J. Jia, M. Kawamura, H.Y. Ko, A. Kokalj, E. Kucukbenli, M. Lazzeri, M. Marsili, N. Marzari, F. Mauri, N.L. Nguyen, H.V. Nguyen, A. Otero-de-la-Roza, L. Paulatto, S. Ponce, D. Rocca, R. Sabatini, B. Santra, M. Schlipf, A.P. Seitsonen, A. Smogunov, I. Timrov, T. Thonhauser, P. Umari, N. Vast, X. Wu, S. Baroni. J. Phys. Condens. Mater. 29, 465901 (2017).
- S. Behura, P. Nguyen, S.W. Che, R. Debbarma, V. Berry. J. Am. Chem. Soc. 137, 13060 (2015)
- H. Sediri, D. Pierucci, M. Hajlaoui, H. Henck, G. Patriarche, Y.J. Dappe, S. Yuan, B. Toury, R. Belkhou, M.G. Silly, F. Sirotti, M. Boutchich, A. Ouerghi. Sci Rep. 5, 16465 (2015)
- S.S. Gao, Q.D. An, Z.Y. Xiao, S.R. Zhai, D.J. Yang. ACS Appl. Nano Mater. 1, 5895 (2018)
- Z.H. Cui, A.J. Oyer, A.J. Glover, H.C. Schniepp, D.H. Adamson. Small 10, 2352 (2014)
- A.T. Barton, R. Yue, S. Anwar, H. Zhu, X. Peng, S. McDonnell, N. Lu, R. Addou, L. Colombo, M.J. Kim, R.M. Wallace, C.L. Hinkle. Microelectron. Eng. 147, 306 (2015)
- R.S. Singh, R.Y. Tay, W.L. Chow, S.H. Tsang, G. Mallick, E.H.T. Teo. Appl. Phys. Lett. 104, 163101 (2014).
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.