Исследование пленок SiO2, полученных методом PECVD и легированных ионами Zn

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования пленок оксида кремния, полученных методом PECVD на Si-подложках. Их имплантировали ионами 64Zn+ с энергией 50 кэВ (доза 7 × 1016 cм–2), а затем отжигали в атмосфере кислорода при повышенных температурах. Обнаружено, что после имплантации в пленке SiO2 цинк распределен по нормальному закону с максимумом около 40 нм. После имплантации цинк находится в пленке оксида кремния как в металлической фазе (ближе к поверхности пленки), так и в окисленном состоянии (в глубине пленки). После отжигов до 800°С профиль цинка смещается вглубь пленки, в этом случае цинк находится в пленке только в окисленном состоянии. При высоких температурах (более 800°С) профиль цинка смещается к поверхности пленки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Привезенцев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”–НИИ системных исследований

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, Moсква

А. А. Фирсов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”–НИИ системных исследований

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, Moсква

В. С. Куликаускас

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, Moсква

В. В. Затекин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, Moсква

Е. П. Кириленко

Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, Москва

А. В. Горячев

Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН

Email: v.privezentsev@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Старостин В.В. Материалы и методы нанотехнологий. М.: БИНОМ, 2015. 434 с.
  2. Litton С.W., Collins T.C., Reynolds D.S. Zinc Oxide Material for Electronic and Optoelectronic Device Application. Chichester: Wiley, 2011.
  3. Neshataeva E., Kümmell T., Bacher G., Ebbers A. // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. P. 091115. https://doi.org/10.1063/1.3093675
  4. Chu S., Olmedo M., Yang Zh. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. P. 181106. https://doi.org/10.1063/1.3012579
  5. Smestad G.P., Gratzel M. // J. Chem. Educ. 1998. V. 75. P. 752. https: j.chem.wisc.edu.
  6. Li C., Yang Y., Sun X.W., Lei W., Zhang X.B., Wang B.P., Wang J.X., Tay B.K., Ye J.D., Lo G.Q., Kwong D.L. // Nanotechnology. 2007. V. 18. P. 135604. https://doi.org/10.1088/0957-4484/18/13/135604
  7. Mehonic A., Shluger A.L., Gao D., Valov I., Miranda E., Ielmini D., Bricalli A., Ambrosi E., Li C., Yang J.J., Xia Q., Kenyon A.J. // Adv. Mater. 2018. V. 30. 43. P. 1801187. https://doi.org/10.1002/adma.201801187
  8. Sirelkhatim A., Mahmud S., Seeni A., Kaus N.H.M., Ann L.C., ohd Bakhori S.K., Hasan H., Mohamad D. // Nano-Micro Lett. 2015. V. 7. P. 219. https://doi.org/10.1007/s40820-015-0040-x
  9. Inbasekaran S., Senthil R., Ramamurthy G., Sastry T.P. // Intern. J. Innov. Res. Sci. Eng. Technol. 2014. V. 3. P. 8601. www.ijirset.com.
  10. Straumal B.B., Mazilkin A.A., Protasova S.G., Myatiev A.A., Straumal P.B., Schütz G., van Aken P.A., Goering E., Baretzky B. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 205206. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.205206
  11. Ilyas N., Li C., Wang J., Jiang X., Fu H., Liu F., Gu D., Jiang Y., Li W. // J. Phys. Chem. Lett. 2022. V. 13 (3). P. 884. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c03912
  12. Qin F., Zhang Y., Guo Z. et al. // Mater. Adv. 2024. V. 5. P. 4209. https://doi.org/10.1039/d3ma01142
  13. Okulich E.V., Okulich V.I., Tetelbaum D.I., Mikhaylov A.N. // Mater. Lett. 2022. V. 310. P. 131494. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.131494
  14. Mehonic A., Gerard T., Kenyon A.J. // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 111. P. 233502. https://doi.org/10.1063/1.5009069
  15. Chang K.C., Tsai T.M., Chang T.C., Wu H.H., Chen J.H., Syu Y.E., Chang G.W., Chu T.J., Liu G.R., Su Y.T., Chen M.C., Pan J.H., Chen J.Y., Tung C.W., Huang H.C., Tai Y.H., Gan D.S., Sze S.M. // IEEE Eelecron. Dev. Lett. 2013. V. 34 (9). P. 399. https://doi.org/10.1109/LED.2013.2241725
  16. Privezentsev V.V., Kulikauskas V.S., Zatekin V.V., Kiselev D.A., Voronova M.I. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2022. V. 16 (3). P. 402. https://doi.org/ 10.1134/S1027451022030314
  17. Hofmann S. Auger- and X-Ray Photoelectron Spectroscopy in Material Science. Berlin Heidelberg: Springer–Verlag, 2013.
  18. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Ред. Бриггс Д., Сих М.П. М.: Мир, 1987. 600 с.
  19. Монахова Ю.Б., Муштакова С.П. // Журнал аналитической химии. 2012. Т. 67. Вып. 12. С. 1044.
  20. SIMNRA code. https://mam.home.ipp.mpg.de/
  21. Ziegler J.F., Biersack J.P. SRIM 2013 (http://www.srim.org).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Экспериментальные РОР-спектры: а – после имплантации цинком (1) и после отжигов при 600 (2) и 800°С (3); б — зона цинка после имплантации (1), после отжигов при температуре 600 (2) и 800°С (3).

Скачать (29KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Расчетные профили Zn после имплантации (1) и после отжига при 600 (2) и 800°С (3).

Скачать (12KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Профили Si (1), O (2), Zn (3) после имплантации (а) и после отжига при 800°С (б).

Скачать (26KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Оже-спектр цинка после имплантации на глубине 30 (а) и 55 нм (б): 1 — эксперимент и разложение кривой 1 на составляющие Zn (2) и ZnO (3).

Скачать (29KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Оже-спектр цинка после отжига при 700°С на глубине 60 нм: 1 — экспериментальный спектр; составляющие 2 — Zn и 3 — ZnO.

Скачать (16KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025