Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 2 » Статья стр. 236
<<<>>>
Фотолюминесценция оксида гафния, синтезированного методом атомно-слоевого осаждения
DOI: 10.21883/FTT.2023.02.54296.524
Переводная версия: 10.21883/PSS.2023.02.55405.524
Institute of Nanotechnology of Microelectronics of the Russian Academy of Sciences , Ministry of Education and Science of the Russian Federation, 0004-2022-0002
Булярский С.В.1,2, Литвинова К.И.1,2, Кириленко Е.П.1, Рудаков Г.А.1, Дудин А.А.1
1Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук, Москва, Россия
2Научно-производственный комплекс "Технологический центр" МИЭТ, Зеленоград, Москва, Россия
Email: litkristy@gmail.com
Поступила в редакцию: 10 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 17 ноября 2022 г.
Принята к печати: 18 ноября 2022 г.
Выставление онлайн: 27 декабря 2022 г.
PDF версия
Рассматривается дефектообразование в оксиде гафния, который относится к high-K-диэлектрикам и является перспективным материалом в различных областях нано- и оптоэлектроники. Этот материал, синтезированный методом атомно-слоевого осаждения, образуется со значительным дефицитом кислорода и содержит большое количество вакансий этого вещества. Контроль за содержанием вакансий кислорода был осуществлен методами фотолюминесценции. Нами было показано, что на формирование полос излучения большое влияние оказывает электрон-фононное взаимодействие. В этом случае полосу излучения нельзя идентифицировать только по максимуму излучения: необходимо вычислять такие параметры полосы, как тепловыделение и энергия чисто электронного перехода. Именно эту энергию можно сравнивать с результатами теоретических расчетов из первых принципов. Ключевые слова: high-K-диэлектрик, дефекты, вакансия кислорода, электрон-фононное взаимодействие.
  1. X.-Y. Zhang, C.-H. Hsu, Y.-S. Cho, S. Zhang, S.-Y. Lien, W.-Z. Zhu, F.-B. Xiong. Thin Solid Films 660, 797 (2018). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2018.03.055
  2. L. Gallais, J. Capoulade, J.-Y. Natoli, M. Commandre, M. Cathelinaud, C. Koc, M. Lequime. Appl. Opt. 47, 13, C107 (2008). https://doi.org/10.1364/AO.47.00C107
  3. S. Shimada, T. Aketo. J. Am. Ceram. Soc. 88, 4, 845 (2005). https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2005.00202.x
  4. H. Geng, T. Lin, A.J. Letha, H.-L. Hwang, F.A. Kyznetsov, T.P. Smirnova, A.A. Saraev, V.V. Kaichev. Appl. Phys. Lett. 105, 12, 123905 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4896619
  5. J. Wang, S.S. Mottaghian, M.F. Baroughi. IEEE Trans. Electron Devices 59, 2, 342 (2012). https://doi.org/10.1109/TED.2011.2176943
  6. J. Robertson. J. Appl. Phys. 104, 12, 124111 (2008). https://doi.org/10.1063/1.3041628
  7. P.W. Peacock, J. Robertson. J. Appl. Phys. 92, 8, 4712 (2002). https://doi.org/10.1063/1.1506388
  8. J. Robertson. Eur. Phys. J. Appl. Phys. 28, 3, 265 (2004). https://doi.org/10.1051/epjap:2004206
  9. J.H. Choi, Y. Mao, J.P. Chang. Mater. Sci. Eng.: R Rep. 72, 6, 97 (2011). https://doi.org/10.1016/j.mser.2010.12.001
  10. K. Kukli, M. Ritala, T. Sajavaara, J. Keinonen, M. Leskela. Thin Solid Films 416, 1-2, 72 (2002). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00612-0
  11. X. Zhao, D. Vanderbilt. Phys. Rev. B 65, 23, 233106 (2002). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.233106
  12. G.-M. Rignanese, X. Gonze, G. Jun, K. Cho, A. Pasquarello. Phys. Rev. B 69, 18, 184301 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.184301
  13. W.A. MacDonald. J. Mater. Chem. 14, 1, 4 (2004). https://doi.org/10.1039/b310846p
  14. D.E. Mentley. Proc. IEEE 90, 4, 453 (2002). https://doi.org/10.1109/JPROC.2002.1002520
  15. H. Yabuta, M. Sano, K. Abe, T. Aiba, T. Den, H. Kumomi, K. Nomura, T. Kamiya, H. Hosono. Appl. Phys. Lett. 89, 11, 112123 (2006). https://doi.org/10.1063/1.2353811
  16. K. Nomura, H. Ohta, A. Takagi, T. Kamiya, M. Hirano, H. Hosono. Nature 432, 7016, 488 (2004). https://doi.org/10.1038/nature03090
  17. E. Fortunato, N. Correia, P. Barquinha, L. Pereira, G. Goncalves, R. Martins. IEEE Electron Device Lett. 29, 9, 988 (2008). https://doi.org/10.1109/LED.2008.2001549
  18. D.C. Paine, B. Yaglioglu, Z. Beiley, S. Lee. Thin Solid Films 516, 17, 5894 (2008). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2007.10.081
  19. P. Barquinha, G. Goncalves, L. Pereira, R. Martins, E. Fortunato. Thin Solid Films 515, 24, 8450 (2007). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2007.03.176
  20. S.-H.K. Park, C.-S. Hwang, M. Ryu, S. Yang, C. Byun, J. Shin, J.-I. Lee, K. Lee, M.S. Oh, S. Im. Adv. Mater. 21, 6, 678 (2009). https://doi.org/10.1002/adma.200801470
  21. D.H. Levy, D. Freeman, S.F. Nelson, P.J. Cowdery-Corvan, L.M. Irving. Appl. Phys. Lett. 92, 19, 192101 (2008). https://doi.org/10.1063/1.2924768
  22. R.L. Hoffman, B.J. Norris, J.F. Wager. Appl. Phys. Lett. 82, 5, 733 (2003). https://doi.org/10.1063/1.1542677
  23. P.F. Carcia, R.S. McLean, M.H. Reilly, M.K. Crawford, E.N. Blanchard, A.Z. Kattamis, S. Wagner. J. Appl. Phys. 102, 7, 074512 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2786869
  24. H.C.M. Knoops, E. Langereis, M.C.M. van de Sanden, W.M.M. Kessels. J. Electrochem. Soc. 157, 12, G241 (2010). https://doi.org/10.1149/1.3491381
  25. J. Lu, J. Aarik, J. Sundqvist, K. Kukli, A. H rsta, J.-O. Carlsson. J. Cryst. Growth 273, 3-4, 510 (2005). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2004.09.064
  26. S.M. George, A.W. Ott, J.W. Klaus. J. Phys. Chem. 100, 31, 13121 (1996). https://doi.org/10.1021/jp9536763
  27. M. Leskela, M. Ritala. Thin Solid Films 409, 1, 138 (2002). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00117-7
  28. R.L. Puurunen. J. Appl. Phys. 97, 12, 121301 (2005). https://doi.org/10.1063/1.1940727
  29. V. Miikkulainen, M. Leskela, M. Ritala, R.L. Puurunen. J. Appl. Phys. 113, 2, 21301 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4757907
  30. V.A. Gritsenko, T.V. Perevalov, D.R. Islamov. Phys. Rep. 613, 1 (2016). https://doi.org/10.1016/j.physrep.2015.11.002
  31. T.-C. Tien, L.-C. Lin, L.-S. Lee, C.-J. Hwang, S. Maikap, Y.M. Shulga. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 21, 5, 475 (2010). https://doi.org/10.1007/s10854-009-9941-0
  32. K. Yan, W. Yao, Y. Zhao, L. Yang, J. Cao, Y. Zhu. Appl. Surf. Sci. 390, 260 (2016). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.08.051
  33. P. Broqvist, A. Pasquarello. Appl. Phys. Lett. 89, 26, 262904 (2006). https://doi.org/10.1063/1.2424441
  34. E.S. Toberer, M. Christensen, B.B. Iversen, G.J. Snyder. Phys. Rev. B 77, 7, 075203 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.075203
  35. H. Zheng, Z.F. Wang, T. Luo, Q.W. Shi, J. Chen. Phys. Rev. B 75, 16, 165414 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.165414
  36. J. Robertson. Rep. Progr. Phys. 69, 2, 327 (2006). https://doi.org/10.1088/0034-4885/69/2/R02
  37. D. Munoz Ramo, A.L. Shluger, J.L. Gavartin, G. Bersuker. Phys. Rev. Lett. 99, 15, 155504 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.99.155504
  38. K. Xiong, J. Robertson, M.C. Gibson, S.J. Clark. Appl. Phys. Lett. 87, 18, 183505 (2005). https://doi.org/10.1063/1.2119425
  39. Д.Р. Исламов, В.А. Гриценко, В.Н. Кручинин, Е.В. Иванова, М.В. Заморянская, М.С. Лебедев. ФТТ 60, 10, 2006 (2018). [D.R. Islamov, V.A. Gritsenko, V.N. Kruchinin, E.V. Ivanova, M.V. Zamoryanskaya, M.S. Lebedev. Phys. Solid State 60, 10, 2050 (2018). https://doi.org/10.1134/S1063783418100098]
  40. I. Villa, A. Vedda, M. Fasoli, R. Lorenzi, N. Kranzlin, F. Rechberger, G. Ilari, D. Primc, B. Hattendorf, F.J. Heiligtag, M. Niederberger, A. Lauria. Chem. Mater. 28, 10, 3245 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5b03811
  41. Е.В. Иванова, М.В. Заморянская, В.А. Пустоваров, В.Ш. Алиев, В.А. Гриценко, А.П. Елисеев. ЖЭТФ 147, 4, 820 (2015). [E.V. Ivanova, M.V. Zamoryanskaya, V.A. Pustovarov, V.S. Aliev, V.A. Gritsenko, A.P. Yelisseyev. J. Exp. Theor. Phys. 120, 4, 710 (2015). https://doi.org/10.1134/S1063776115020132]
  42. Y.M. Strzhemechny, M. Bataiev, S.P. Tumakha, S.H. Goss, C.L. Hinkle, C.C. Fulton, G. Lucovsky, L.J. Brillson. J. Vac. Sci. Technol. B 26, 1, 232 (2008). https://doi.org/10.1116/1.2830692
  43. S. Walsh, L. Fang, J.K. Schaeffer, E. Weisbrod, L.J. Brillson. Appl. Phys. Lett. 90, 5, 052901 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2435585
  44. V.V. Kaichev, E.V. Ivanova, M.V. Zamoryanskaya, T.P. Smirnova, L.V. Yakovkina, V.A. Gritsenko. Eur. Phys. J. Appl. Phys. 64, 1, 10302 (2013). https://doi.org/10.1051/epjap/2013130005
  45. A.A. Rastorguev, V.I. Belyi, T.P. Smirnova, L.V. Yakovkina, M.V. Zamoryanskaya, V.A. Gritsenko, H. Wong. Phys. Rev. B 76, 23, 235315 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.235315
  46. T. Ito, M. Maeda, K. Nakamura, H. Kato, Y. Ohki. J. Appl. Phys. 97, 5, 054104 (2005). https://doi.org/10.1063/1.1856220
  47. M. Kong, B. Li, C. Guo, P. Zeng, M. Wei, W. He. Coatings 9, 5, 307 (2019). https://doi.org/10.3390/coatings9050307
  48. P. Maku a, M. Pacia, W. Macyk. J. Phys. Chem. Lett. 9, 23, 6814 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b02892
  49. S.V. Bulyarski, V.S. Gorelik, G.G. Gusarov, D.A. Koiva, A.V. Lakalin. Optics. Spectroscopy 128, 5, 590 (2020). https://doi.org/10.1134/S0030400X20050057

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme