Управление краем собственного поглощения тонких пленок GeOx с помощью термического отжига
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, FWES-2024-0002
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, FWGW-2025-0014
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, FWGW-2025-0023
Астанкова К.Н.
1, Кислухин Н.А.
1,2, Самусь А.Д.
3, Мацынин А.А.
3,4, Комогорцев С.В.
3,4, Азаров И.А.
1,5, Володин В.А.
1,51Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
3Сибирский государственный университет науки и технологий им. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
4Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
5Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия

Email: astankova-kn@isp.nsc.ru, nikitkis2002@gmail.com, samus2004@list.ru, matsyninaa@gmail.com, komogor@iph.krasn.ru, azarov_ivan@mail.ru, volodin@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 12 февраля 2026 г.
В окончательной редакции: 18 февраля 2026 г.
Принята к печати: 18 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2026 г.
Представлены результаты исследования по изменению оптических свойств пленок GeOx, подвергнутых термическому отжигу в диапазоне температур 280-400 oC на воздухе. Пленки GeOx были получены термическим испарением в вакууме гранул монооксида германия и осаждением паров на холодную подложку из стекла. По данным спектроскопии комбинационного рассеяния света установлено, что нагрев пленок монооксида германия до температуры 280 oC приводит к формированию наночастиц аморфного Ge, а при 380 oC начинается процесс их кристаллизации. Из полученных оптических спектров пропускания и отражения тонких пленок GeOx до и после отжигов рассчитаны дисперсионные кривые для показателей преломления и поглощения, а из анализа спектральной зависимости коэффициента поглощения в координатах Тауца - величины оптической щели пленок GeOx. Установлено, что, варьируя температуру отжига, можно управлять краем собственного поглощения в тонких пленках GeOx. Ключевые слова: монооксид германия, комбинационное рассеяние света, спектроскопия пропускания и отражения, модель Тауца, край собственного поглощения.
- A. Choudhury, A. Dalal, S.M. Manohar Dhar Dwivedi, A. Ghosh, N. Halder, S. Das, A. Mondal. Mater. Res. Bull. 142, 111397 (2021). https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2021.111397
- A. Chiasera, C. Macchi, S. Mariazzi, S. Valligatla, L. Lunelli, C. Pederzolli, D.N. Rao, A. Somoza, R.S. Brusa, M. Ferrari. Opt. Mater. Express 3, 9, 1561 (2013). https://doi.org/10.1364/OME.3.001561
- V.G. Dyskin, M.U. Dzhanklych. Appl. Solar Energy 57, 252 (2021). https://doi.org/10.3103/s0003701x2103004x
- V.F. Zinchenko, V.P. Sobol, I.R. Magunov, O.V. Mozgova. Voprosy khimii I khimicheskoi tekhnologii 6, 29 (2018). https://doi.org/10.32434/0321-4095-2018-121-6-29-33
- K.N. Astankova, A.N. Aksenov, E.B. Gorokhov, I.A. Azarov, D.V. Marin, V.A. Volodin. Proc. Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology" (Ekaterinburg, Russia, 2011) p. 87
- Ф.А. Назаренков, Н.А. Растрененко. Оптика и спектроскопия 46, 5, 1013 (1979)
- Е.Б. Горохов, В.А. Володин, Д.В. Марин, Д.А. Орехов, А.Г. Черков, А.К. Гутаковский, В.А. Швец, А.Г. Борисов, М.Д. Ефремов. ФТП 39, 10, 1210 (2005)
- К.Н. Астанкова, Е.Б. Горохов, В.А. Володин, Д.В. Марин, И.А. Азаров, А.В. Латышев. РН 11, 5-6, 59 (2016)
- G. Hamoud, A. Samus, A. Matsynin, S. Komogortsev, V. Zhandun, I. Prosvirin, K. Astankova, I. Azarov, P. Geydt, I. Milekhin, V. Volodin. Thin Solid Films 836, 140869 (2026). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2026.140869
- M. Wihl, M. Cardona, J. Tauc. J. Non-Cryst. Solids 8-10, 172 (1972)
- Д. Арсова, Я. Булметис, К. Раптис, В. Памукчиева, Е. Скордева. ФТП 39, 8, 995 (2005). https://doi.org/10.1134/1.2010693
- J. Schroeder, W. Wu, J.L. Apkarian, M. Lee, L.-G. Hwa, C.T. Moynihan. J. Non-Cryst. Solids 349, 88 (2004). https://doi:10.1016/j.jnoncrysol.2004.08.265
- J.H. Parker, D.W. Feldman, M. Ashkin. Phys. Rev. 155, 3, 712 (1967)
- V.A. Volodin, D.V. Marin, V.A. Sachkov, E.B. Gorokhov, H. Rinnet, M. Vergnat. JETP 118, 1, 65 (2014). https://doi.org/10.1134/S1063776114010208
- 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). http://dx.doi.org/10.1116/1.3155402
- 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). https://doi.org/10.1016/j.rechem.2022.100461
- Ю. Чен, В.А. Володин. Тезисы докладов Школы молодых ученых "Физика и технология квантовых систем" (Новосибирск, Россия, 2024) с. 50-51
- К.Н. Астанкова, Н.А. Кислухин, И.А. Азаров, И.П. Просвирин, В.А. Володин. ФТТ 66, 9, 1585 (2024). http://dx.doi.org/10.61011/FTT.2024.09.58784.181
- B.P. Rai. Phys. Status Solidi A 100, K189 (1987)
- J. Tauc, R. Grigorovici, A. Vanou. Phys. Status Solidi 15, 627 (1966)
- F. Urbach. Phys. Rev. 92, 1324 (1953)
- J. Beynon, M.M.A,G. El-Samanoudy, S.K.J. Al-Ani. J. Mater. Sci. Lett. 8, 786 (1988)
- E.B. Gorokhov, T. Easwarakhantan, D.V. Marin, V.A. Volodin, K.N. Astankova, I.A. Azarov, M. Vergnat. Proc. Int. Symp. Nanostructures: Physics and Technology" (St. Petersburg, Russia, 2010) p. 329.