Структура и кинетика диспропорционирования тонких пленок GeO
Астанкова К.Н.
1, Кислухин Н.А.
2, Азаров И.А.
1,3, Просвирин И.П.
4, Володин В.А.
1,31Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
4Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: astankova-kn@isp.nsc.ru, nikitkis2002@gmail.com, azarov_ivan@mail.ru, prosvirin@catalysis.ru, volodin@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 8 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 9 июля 2024 г.
Принята к печати: 10 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 10 сентября 2024 г.
Объектом исследования являются тонкие пленки (~10-15 nm) монооксида германия, полученные методом термического испарения в вакууме композитных слоев GeO2, содержащих нанокластеры Ge, и осаждения паров GeO на холодную подложку. По данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлено, что структуру ближнего порядка пленок монооксида германия можно описать моделью неупорядоченной случайной сетки. Стехиометрический параметр x в пленках GeOx составил 1.07±0.05. Данные спектроскопии комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии свидетельствуют о разной глубине протекания процесса диспропорционирования GeO при отжиге от 5 до 30 min и температуре 200-400oC в вакууме. Отжиги продолжительностью 45 min и более при тех же температурах приводили к частичному окислению аморфных кластеров Ge в матрице оксида. Ключевые слова: монооксид германия, нанокластеры германия, модель неупорядоченной случайной сетки, реакция диспропорционирования, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, комбинационное рассеяние света, ИК-спектроскопия.
- M. Shang, X. Chen, B. Li, J. Niu. ACS Nano 14, 3678 (2020)
- J. Hwang, C. Jo, M. G. Kim, J. Chun, E. Lim, S. Kim, S. Jeong, Y. Kim, J. Lee. ACS Nano 9, 5, 5299 (2015)
- V.G. Dyskin, M.U. Dzhanklych. Appl. Sol. Energy 57, 252 (2021)
- A.V. Shaposhnikov, T.V. Perevalov, V.A. Gritsenko, C.H. Cheng, A. Chin. Appl. Phys. Lett. 100, 243506 (2012)
- V.A. Volodin, G.N. Kamaev, M. Vergnat. Phys. Status Solidi Rapid Res. Lett. 14, 2000165 (2020)
- К.Н. Астанкова, Е.Б. Горохов, В.А. Володин, Д.В. Марин, И.А. Азаров, А.В. Латышев. Российские нанотехнологии 11, 5-6, 59 (2016)
- Д.А. Джишиашвили, В.В. Гобронидзе, З.В. Беришвили, З.Н. Шиолашвили, Г.A. Схиладзе, Л.Г. Сахвадзе. Тр. Междунар. конф. "Современные информационные и электронные технологии". Одесса, Украина, 2005, с. 371
- F.A. Nazarenkov, V.A. Sterligov. Thin Solid Films 254, 164 (1995)
- К.Н. Астанкова, В.А. Володин, И.А. Азаров. ФТП 54, 12, 1296 (2020)
- S.K. Wang, H.-G. Liu, A. Toriumi. Appl. Phys. Lett. 101, 061907 (2012)
- Е.Б. Горохов, В.В. Грищенко. B сб.: Эллипсометрия: теория, методы, приложения. Новосибирск, Наука, 1987, с. 147
- F. Zhang, V.A. Volodin, K.N. Astankova, P.V. Shvets, A.Yu. Goikhman, M. Vergnat. J. Non-Cryst. Solids 631, 122929 (2024)
- F. Zhang, M. Vergnat, В.А. Володин. ЖТФ 93, 8, 1209 (2023)
- K. Prabhakaran, F. Maeda, Y. Watanabe, T. Ogino. Appl. Phys. Lett. 76, 16, 2244 (2000)
- Ю.Н. Новиков, В.А. Гриценко. ФТТ 54, 3, 465 (2012)
- В.А. Гриценко. УФН 178, 7, 727 (2008)
- K. Vijayarangamuthu, S. Rath, D. Kabiraj, D.K. Avasthi, P.K. Kulriya, V.N. Singh, B.R. Mehta. J. Vac. Sci. Technol. A 27, 731 (2009)
- F. Zhang, V.A. Volodin, K.N. Astankova, G.N. Kamaev, I.A. Azarov, I.P. Prosvirin, M. Vergnat. Results in Chem. 4, 100461 (2022)
- Laser Pulses --- Theory, Technology, and Applications / Ed. I. Peshko, INTECH, Rijeka (2012). Chap. 13. P. 383