Solid-phase growth and structure of barium disilicide films on Si (111)

Abstract

Амурский государственный университет, г. Благовещенск В статье представлены результаты эксперимента по формированию методом твёрдофазной эпи-таксии тонких плёнок дисилицида бария (BaSi 2 ) -перспективного материала для солнечных элементов. Формирование BaSi 2 проводилось в условиях сверхвысокого вакуума на кремниевых подложках по тех-нологии template. На финальной стадии формирования наноструктур проводили рекристаллизацию плё-нок отжигом. Полученные тонкие плёнки исследовали in-situ методами: электронной оже-спектроскопии и спектроскопии характеристических потерь энергии электронами. Далее ex-situ методами: атомно-силовой микроскопии и рентгеновской дифракции. Последний метод показал наличие в плёнке, сформи-рованной при температуре рекристаллизации T = 800 0 С, a-ориентированного дисилицида бария. Для данной плёнки представлены спектры оже-электронов и характеристических потерь энергии электрона-ми. Анализ топологии поверхности полученной наноструктуры методом атомно-силовой микроскопии показал, что её шероховатость сопоставима с шероховатостью образцов тонких плёнок BaSi 2 , сформиро-ванных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Причина незначительного количества сформировав-шихся кристаллитов BaSi 2 -низкая взаимодиффузия атомов бария и кремния при выбранном методе формирования плёнки. Решение данной проблемы представляется в использовании технологии со-осаждения Ba и Si с последующей рекристаллизацией плёнки при температурах, близких к температуре, определённой в данной работе.Тонкие плёнки, нанотехнологии, солнечные ячейки, твёрдофазная эпитаксия, дисилицид бария, кремний.