ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И СОСТАВА МНОГОСЛОЙНЫХ НАНОПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР a-Si/ZrO2 и a-SiOx/ZrO2 ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОТЖИГА

  • Sergey Yu. Turishchev Турищев Сергей Юрьевич – д. ф.-м. н., доцент, кафедра физики твердого тела и наноструктур, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(473) 2208363, e-mail: tsu@phys.vsu.ru
  • Dmitry A. Koyuda Коюда Дмитрий Анатольевич – м. н. с., совместная лаборатории "Электронное строение твердого тела", Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(473) 2208363, e-mail: koyuda@phys.vsu.ru
  • Alexey V. Ershov Ершов Алексей Валентинович – к. ф.-м. н., доцент, кафедра физики полупроводников и оптоэлектроники, Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия; тел.: +7(831) 4623306, e-mail: ershov@phys.unn.ru
  • Ulii A. Vainer Вайнер Юлий Аркадьевич – инженер-технолог, Институт физики микроструктур РАН, Нижний Новгород, Россия тел.: +7(831) 4385313, e-mail: vainer@ipm.sci-nnov.ru
  • Tatiana V. Kulikova Куликова Татьяна Валентиновна – к. ф.-м. н, инженер, кафедра физики полупроводников и микроэлектроники, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(908) 1445155, e-mail: kaimt@mail.ru
  • Boris L. Agapov Агапов Борис Львович – к. ф.-м. н, Центр коллективного пользования научным оборудованием, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(473) 2281160, e-mail: b.agapov2010@yandex.ru
  • Elena N. Zinchenko Зинченко Елена Николаевна - инженер, Центр коллективного пользования научным оборудованием, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(473) 2281160, e-mail: ckp-vsu@mail.ru
  • Margarita V. Grechkina Гречкина Маргарита Владимировна - ведущий электроник, кафедра физики полупроводников и микроэлектроники, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(473) 2208633, e-mail: grechkina_m@mail.ru
  • Daria S. Usoltseva Усольцева Дарья Сергеевна – к. ф.-м. н., кафедра физики твердого тела и наноструктур, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(473) 2208363, e-mail: usolceva_ds@mail.ru
  • Vladimir A. Terekhov Терехов Владимир Андреевич – д. ф.-м. н., профессор, кафедра физики твердого тела и наноструктур, Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия; тел.: +7(473) 2208363, e-mail: ftt@phys.vsu.ru
DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2018.20/586
Ключевые слова: многослойные нанопериодические структуры, нанокристаллы, кремний, оксиды кремния, фазовый состав, рентгеновская дифракция, атомно-силовая микроскопия, растровая электронная микроскопия.

Аннотация

Представлены результаты исследований методами растровой электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии и рентгеновской дифракции многослойных нанопериодических структур (МНС) a-Si/ZrO2 и a-SiOx/ZrO2 после напыления и подвергнутых термическому отжигу при температуре 1100 °С. Для МНС a-SiOx/ZrO2 обнаружено сравнительно более эффективное образование нанокристаллов кремния под действием высокотемпературного отжига. Стимулированная отжигом модификация структуры МНС a-Si/ZrO2 выражается в образовании неоднородностей с размерами ~ 100 нм и характеризуется активным взаимодействием компонент МНС с формированием тонкого слоя силицида кремния ZrSi2. Структурные исследования не показали наличия индуцированным отжигом фазы циркона в a-Si/ZrO2 наноструктурах.

 Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской федерации в рамках государственного задания ВУЗам в сфере научной деятельности на 2017–2020 гг. – проект № 16.8158.2017/8.9. Авторы выражают признательность И.А. Карабановой за методическую помощь в получении исследуемых образцов. Результаты исследований были получены с использованием ресурсов центра коллективного пользования научным оборудованием Воронежского государственного университета.

 

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

1. Pavesi L., Turan R. Silicon Nanocrystals. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhei, 2010, 652 p. DOI: 10.1002/9783527629954
2. Ershov A. V., Tetelbaum D. I., Chugrov I. A., Mashin A. I., Mikhaylov A. N., Nezhdanov A.V., Ershov A. A., Karabanova I. A. Semiconductors, 2011, vol. 45, no. 6, p. 731. DOI: 10.1134/S1063782611060108
3. Grom G. F., Lockwood D. J., McCaffrey J. P., Labbé H. J., Fauchet P. M., White Jr. B., Deiner J., Kovalev D., Koch F., Tsybeskov L. Nature, 2000, vol. 407, p. 358. DOI: 10.1038/35030062
4. Zacharias M., Heitmann J., Scholz R., Kahler U., Schmidt M., Bläsing J. Appl. Phys. Lett., 2002, vol. 80, no. 4, p. 661. DOI: 10.1063/1.1433906
5. Ledoux G., Gong J., Huisken F., Guillois O., Reynaud C. Appl. Phys. Lett., 2002, vol. 80, no. 25, p. 4834. DOI: 10.1063/1.1485302
6. Sivakov V. A., Voigt F., Berger A., Bauer G., Christiansen S. H. Phys. Rev. B, 2010, vol. 82, p. 125446. DOI: 10.1103/PhysRevB.82.125446
7. Turishchev S. Yu., Terekhov V. A., Nesterov D. N., Koltygina K. G., Spirin D. E., Parinova E. V., Koyuda D. A., Schleusener A., Sivakov V., Domashevskaya E. P. Condensed Matter And Interphases, 2016, vol. 18, no. 1, p. 130. (in Russ.)
8. Mangolini L., Thimsen E., Kortshagen U. Nanoletters, 2005, vol. 5, no. 4, p. 655. DOI: 10.1021/nl050066y
9. Terekhov V. A., Turishchev S. Yu., Pankov K. N., Zanin I. E., Domashevskaya E. P., Tetelbaum D. I., Mikhailov A. N., Belov A. I., Nikolichev D. E., Zubkov S. Yu. Surface and Interface Analysis, 2010, vol. 42, no. 6-7, p. 891. DOI: 10.1002/sia.3338
10. Ledoux G., Guillois O., Porterat D., Reynaud C., Huisken F., Kohn B., Paillard V.
1. Phys. Rev. B, 2000, vol. 62, p. 15942. DOI: 10.1103/PhysRevB.62.15942
11. Terekhov V. A., Kashkarov V. M., Turishchev S. Yu., Pankov K. N., Volodin V. A., Efremov M. D., Marin D. V., Cherkov A. G., Goryainov S. V., Korchagin A. I., Cherepkov V. V., Lavrukhin A. V., Fadeev S. N., Salimov R. A., Bardakhanov S. P. Journal of Materials Science and Engineering B, 2008, vol. 147, no. 2 – 3, p. 222. DOI: 10.1016/j.mseb.2007.08.014
12. Ershov A. V., Pavlov D. A., Grachev D. A., Bobrov A. I., Karabanova I. A., Chugrov I. A., Tetelbaum D. I. Semiconductors, 2014, vol. 48, no. 1, p. 42. DOI: 10.1134/S1063782614010114
13. Ershov A. V., Chugrov I. A., Tetelbaum D. I., Mashin A. I., Pavlov D. A., Nezhdanov A. V., Bobrov A. I., Grachev D. A. Semiconductors, 2013, vol. 47, no. 4, p. 481. DOI: 10.1134/S1063782613040064
14. Ershov A. V., Tetelbaum D. I., Chugrov I. A., Belov A. I., Vasiliev V. K., Ershov A. A., Karabanova I. A., Mashin A. I., Mikhaylov A. N., Nezhdanov A. V. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo [Bulletin of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod], 2010, no. 1, p. 37. (In Russ.).
15. Ershov A. V., Chugrov I. A., Tetelbaum D. I., Andreev S. S., Belov A. I., Vainer Yu. A., Ershov A. A., Karabanova I. A., Mashin A. I., Mikhailov A. N. Fizika tverdogo tela. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo [Physics of the Solid State. Bulletin of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod], 2009, no. 4, p. 45. (In Russ.)
16. Turishchev S. Yu., Koyuda D. A., Terekhov V. A., Parinova E. V., Nesterov D. N., Grachev D. A., Karabanova I. A., Ershov A. V., Mashin A. I., Domashevskaya E. P. Condensed Matter And Interphases, 2016, vol. 18, no. 4, p. 558. (In Russ.)
17. Gribelyuk M. A., Callegari A., Gusev E. P., Copel M., Buchanan D. A. J. Appl. Phys., 2002, vol. 92, no. 3, p. 1232. DOI: 10.1063/1.1486036
18. JCPDS-ICDD, 2016, PDF-2 database, 12 Campus Blvd, Newton Square, PA 19073, USA, card N 05-0565.
19. JCPDS-ICDD, 2016, PDF-2 database, 12 Campus Blvd, Newton Square, PA 19073, USA, card N 32-1499.
20. JCPDS-ICDD, 2016, PDF-2 database, 12 Campus Blvd, Newton Square, PA 19073, USA, card N 74-1053.
21. JCPDS-ICDD, 2016, PDF-2 database, 12 Campus Blvd, Newton Square, PA 19073, USA, card N 72-1272.
Опубликован
2018-09-13
Как цитировать
Turishchev, S. Y., Koyuda, D. A., Ershov, A. V., Vainer, U. A., Kulikova, T. V., Agapov, B. L., Zinchenko, E. N., Grechkina, M. V., Usoltseva, D. S., & Terekhov, V. A. (2018). ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И СОСТАВА МНОГОСЛОЙНЫХ НАНОПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР a-Si/ZrO2 и a-SiOx/ZrO2 ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОТЖИГА. Конденсированные среды и межфазные границы, 20(3), 477-485. https://doi.org/10.17308/kcmf.2018.20/586
Выпуск
Том 20 № 3 (2018)
Раздел
Статьи
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC