Высокотемпературная диффузия марганца в кремний КДБ-3: формирование фаз Mn5Si3 и B6Si, морфология и электрофизические свойства
Зикриллаев Н.Ф.1, Саидов С.О.2, Шарибаев Н.Ю.3, Мавлонов Г.Х.1, Абдуганиев Й.А.1, Назаров Э.С.2, Косимов И.О.4, Эргашов А.К.3
1Ташкентский государственный технический университет им. И.А. Каримова, Ташкент, Узбекистан
2Бухарский государственный университет, Бухара, Узбекистан
3Наманганский государственный технический университет, Наманган, Узбекистан
4Институт 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.
- 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
- 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
- H. Li, D. Niu, Z. Zhang, F. Yang, H. Wang, W. Cheng. Materials, 16, 3540 (2023). DOI: 10.3390/ma16103540
- I. Kounta, H. Reichlova, D. Kriegner, X. Marti, T. Jungwirth, J. Kunevs. Phys. Rev. Mater., 7, 024416 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.7.024416
- Д.И. Рогило, С.В. Ситников, Е.Е. Родякина, А.А. Шкляев. Кристаллография, 66, 528 (2021). DOI: 10.31857/S0023476121060101
- J. Rial, A. Bhowmik, I. Kezsmarki, D. Kriegner, H. Reichlova, X. Marti. Phys. Rev. B, 110, L220411 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevB.10.L220411
- Х.Ф. Зикриллаев, К.С. Аюпов, Г.Х. Мавлонов, Ф.Х. Каримов. ФТП, 56, 528 (2022). DOI: 10.21883/FTP.2022.06.52664.9760
- W. Kern. J. Electrochem. Soc., 137 (6), 1887 (1990). DOI: 10.1149/1.2086825
- M. Hortamani, V.G. Ruiz, A. Qadeer, P. Kratzer, M. Scheffler. Phys. Rev. B, 74, 205305 (2006). DOI: 10.1103/PhysRevB.74.205305
- N.S. Chauhan, S.G. Sara, A. Bhattacharya, T. Mori, Y. Miyazaki. Adv. Funct. Mater., 34, 2313948 (2024). DOI: 10.1002/adfm.202313948
- S.-H. Kim, J.-H. Park, J.-K. Lee. Appl. Surf. Sci., 622, 156821 (2023). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.156821
- 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
- D. Senk, G. Borchardt. Microchim. Acta, 80, 477 (1983). https://doi.org/10.1007/BF01200866
- R. Ume, H. Gong, V. Tokranov, M. Yakimov, K. Brew, G. Cohen, C. Lavoie, S. Schujman, J. Liu, A.I. Frenkel, K. Beckmann, N. Cady, S. Oktyabrsky. J. Appl. Phys., 132 (3), 035103 (2022). DOI: 10.1063/5.0096022
- M. Idrees, M.W. Khurami, B. Amin, Y. Chen, X. Yan. Mater. Sci. Semicond. Process., 163, 107593 (2023). DOI: 10.1016/j.mssp.2023.107593
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.