Изучен вопрос эффективности контролируемого формирования массивов кремниевых наночастиц на осно-ве детальных исследований электронного строения многослойных нанопериодических структур a-SiOx /SiO 2 , a-SiOx /Al 2 O 3 и a-SiOx /ZrO 2 . С применением синхротронного метода спектроскопии ближней тонкой структуры края рентгеновского поглощения обнаружена модификация исследованных структур под вли-янием высокотемпературного отжига при максимальной температуре 1100• C, объясняемая образованием нанокристаллов кремния в слоях светоизлучающих многослойных структур. DOI: 10.21883/FTP.2017.03.44208.8374 1. Введение С момента получения видимой фотолюминесценции на пористом кремнии [1] вопросы формирования крем-ниевых наноструктур, обладающих стабильными во вре-мени светоизлучательными свойствами, являются чрез-вычайно актуальными. Поэтому создание структур, со-держащих в диэлектрических слоях массивы нанокри-сталлов/кластеров кремния (nc-Si/ncl-Si), представляет большой научный и практический интерес [2-4]. Полу-чение массивов nc-Si заданных размеров представляет собой сложную задачу, решение которой может позво-лить эффективно контролировать излучательные свой-ства. Одним из возможных выходов является получе-ние многослойных нанопериодических структур (МНС) с фиксированными толщинами нанослоев, содержащих формируемые nc-Si, которые расположены между нано-слоями другого материала (например, SiO 2 , Al 2 O 3 или ZrO 2 ), ограничивающего размеры нанокристаллов [4][5][6][7]. Нанослоями, содержащими nc-Si, могут быть слои суб-оксида кремния (SiO x ) при условии их термического диспропорционирования на элементарный кремний и диоксид кремния. Для исследования изменений, про-исходящих при формировании и высокотемпературных отжигах (ВТО) подобных МНС, важно применение неразрушающих методов диагностики, чувствительных к составу и структуре поверхности, границам раздела, ло-кальному атомному окружению. К таковым традиционно относятся методы рентгеновской спектроскопии [8,9], в частности метод спектроскопии ближней тонкой струк-туры края рентгеновского поглощения (XANES -X-ray absorption near edge structure) с использованием синхротронного излучения [10][11][12]. Ранее исследования поверхностных слоев (∼ 5 нм) для МНС a-SiO x /Al 2 O 3 показали образование ncl-Si [7,12] в результате ВТО. Далее для этого же типа структур, без их разрушения, по данным Si K-спектров XANES и в более глубоких слоях (∼ 65 нм) нами было показано эффективное формиро-вание nc-Si [13]. В настоящей работе с применением высокоинтенсивного синхротронного излучения изучено формирование наночастиц кремния в МНС с тремя различными материалами диэлектрической прослойки:
PdO films were obtained by thermal deposition of palladium metal with a thickness of 30 and 90 nm, followed by its oxidation in air at different temperatures. PdO oxide films are characterized by transmission electron microscopy (TEM) and reflection high-energy electron diffraction (RHEED). Data on the semiconductor properties and gas sensitivity to different concentrations of ozone in the air are obtained. The optimal temperature conditions for the oxidation of the films are established, which ensure their uniform phase composition and the absence of electrical noise during the detection of gases. The mechanism of the electrical noise appearance in ultrathin films associated with their fragmentation during oxidative annealing is proposed and justified. The possibility of detecting ozone impurities in the air below the maximum permissible concentration (MPC) by PdO semiconductor films is shown.
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований электронно-энергетического строения зоны проводимости оксидов олова. Методом линеаризованных присоединенных плоских волн (ЛППВ) впервые рассчитана тонкая структура вблизи L 3-краев поглощения олова (XANES) для монокристаллов металлического олова, монооксида олова, а также тетрагональной и орторомбической фаз диоксида олова. Тонкая структура спектров XANES сопоставлена с особенностями распределения локальной парциальной плотности состояний олова изученных соединений. Проведен совместный анализ результатов моделирования и экспериментальных рентгеновских синхротронных XANES Sn L 3-спектров объемных коммерческих образцов металлического олова, оксидов SnO и SnO 2. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки России в рамках государственного задания вузам в сфере научной деятельности на 2014−2016 годы, проекты № 1606, 757, задание № 3.1868.2014/K, при поддержке РФФИ и правительства Воронежской области в рамках научного проекта № 16-42-360612 p_а.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.