Вышедшие номера
Высокотемпературная диффузия марганца в кремний КДБ-3: формирование фаз Mn5Si3 и B6Si, морфология и электрофизические свойства
Зикриллаев Н.Ф.1,2,3,4, Саидов С.О.5, Шарибаев Н.Ю.6, Мавлонов Г.Х.1, Абдуганиев Й.А.1, Назаров Э.С.5, Косимов И.О.7, Эргашов А.К.6
1Ташкентский государственный технический университет им. И.А. Каримова, Ташкент, Узбекистан
2Бухарский государственный университет, ул. М. Икбол 11, 200118, Бухара, Узбекистан
3Наманганский государственный технический университет, Новый Наманган, ул. Ислама Каримова 12, 160103, Наманган, Узбекистан
4Институт Биоорганической химии имени А. Садыкова, Мирзо-Улугбекский район, пр-т Мирзо Улугбека 83, 100125, Ташкент, Узбекистан
5Бухарский государственный университет, Бухара, Узбекистан
6Наманганский государственный технический университет, Наманган, Узбекистан
7Институт биоорганической химии им. А. Садыкова, Ташкент, Узбекистан
Email: zikrillaev.nf@gmail.com, safo.saidov.64@mail.ru
Поступила в редакцию: 25 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 27 ноября 2025 г.
Принята к печати: 28 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 19 января 2026 г.

Исследовано формирование структурно-фазовых и электрофизических свойств кремния КДБ-3 после высокотемпературной диффузии марганца при 1100 oC в условиях замкнутого объема. Методами рентгенофазового анализа показано образование приповерхностного двухфазного слоя, включающего интерметаллическое соединение Mn5Si3 и борсилицид B6Si, при высокой доле аморфизованной компоненты. Сканирующая электронная микроскопия выявила выраженный полимасштабный рельеф, представленный макро-, микро- и наноструктурированными элементами, отражающими неоднородность процессов перераспределения материала в ходе диффузии. Электрофизические измерения показали значительное увеличение удельного сопротивления, снижение подвижности носителей и уменьшение их концентрации, что обусловлено сочетанием аморфной матрицы и распределенных силицидных включений. Полученные результаты демонстрируют взаимосвязь фазового состава, морфологии и транспорта заряда в системе Si:Mn и определяют механизмы формирования функциональных свойств модифицированного кремния КДБ-3. Ключевые слова: кремний КДБ-3, диффузия марганца, фазовый состав, Mn5Si3, B6Si, морфология поверхности, рентгенофазовый анализ, электрофизические свойства.
  1. M.K. Bakhadyrkhanov, Kh.M. Iliev, M.O. Tursunov, S.B. Isamov, S.V. Koveshnikov, M.K. Madjitov. Inorg. Mater., 57, 655 (2021). DOI: 10.1134/S0020168521070027
  2. N.F. Zikrillayev, M.M. Shoabdurahimova, T. Kamilov, A.Z. Khusanov, K.K. Kurbonaliev, N. Norkulov, E.B. Saitov. Phys. Sci. Technol., 9, 89 (2022). DOI: 10.1109/PST55267.2022.00020
  3. H. Li, D. Niu, Z. Zhang, F. Yang, H. Wang, W. Cheng. Materials, 16, 3540 (2023). DOI: 10.3390/ma16103540
  4. I. Kounta, H. Reichlova, D. Kriegner, X. Marti, T. Jungwirth, J. Kunevs. Phys. Rev. Mater., 7, 024416 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.7.024416
  5. Д.И. Рогило, С.В. Ситников, Е.Е. Родякина, А.А. Шкляев. Кристаллография, 66, 528 (2021). DOI: 10.31857/S0023476121060101
  6. J. Rial, A. Bhowmik, I. Kezsmarki, D. Kriegner, H. Reichlova, X. Marti. Phys. Rev. B, 110, L220411 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevB.10.L220411
  7. Х.Ф. Зикриллаев, К.С. Аюпов, Г.Х. Мавлонов, Ф.Х. Каримов. ФТП, 56, 528 (2022). DOI: 10.21883/FTP.2022.06.52664.9760
  8. W. Kern. J. Electrochem. Soc., 137, 1887 (1990). DOI: 10.21883/FTP.2022.06.52664.9760
  9. M. Hortamani, V.G. Ruiz, A. Qadeer, P. Kratzer, M. Scheffler. Phys. Rev. B, 74, 205305 (2006). DOI: 10.1103/PhysRevB.74.205305
  10. N.S. Chauhan, S.G. Sara, A. Bhattacharya, T. Mori, Y. Miyazaki. Adv. Funct. Mater., 34, 2313948 (2024). DOI: 10.1002/adfm.202313948
  11. S.-H. Kim, J.-H. Park, J.-K. Lee. Appl. Surf. Sci., 622, 156821 (2023). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.156821
  12. H. Reichlova, R.L. Seeger, R. Gonzalez-Hernandez, I. Kounta, R. Schlitz, D. Kriegner, P. Ritzinger, M. Lammel, M. Leiviska, A.B. Hellenes, K. Olejni k, V. Petvri cek, P. Dolevzal, L. Horak, E. Schmoranzerova, A. Badura, S. Bertaina, A. Thomas, V. Baltz, L. Michez, J. Sinova, S.T.B. Goennenwein, T. Jungwirth, L. vSmejkal. Nature Commun., 15, 4961 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48493-w
  13. D. Senk, G. Borchardt. Microchim. Acta, 80, 477 (1983). https://doi.org/10.1007/BF01200866
  14. X. Wu, Y. Wu, R. Li, Q. Zhang, Z. Chen, L. Wang, J. Liu. J. Appl. Phys., 132, 035103 (2022). DOI: 10.1016/j.mssp.2023.107593
  15. T. Kim, S. Lee, K. Kim. Mater. Sci. Semicond. Process., 158, 107593 (2023). DOI: 10.1002/adfm.202313948