Твёрдофазный рост и структура плёнок дисилицида бария на Si (111)
- Авторы: Дубов В.Л.1, Фомин Д.В.1, Галкин Н.Г.1
-
Учреждения:
- Амурский государственный университет, г. Благовещенск
- Выпуск: Том 15, № 2 (2016)
- Страницы: 114-121
- Раздел: МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/3066
- DOI: https://doi.org/10.18287/2412-7329-2016-15-2-114-121
- ID: 3066
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье представлены результаты эксперимента по формированию методом твёрдофазной эпитаксии тонких плёнок дисилицида бария (BaSi2) – перспективного материала для солнечных элементов. Формирование BaSi2 проводилось в условиях сверхвысокого вакуума на кремниевых подложках по технологии template. На финальной стадии формирования наноструктур проводили рекристаллизацию плёнок 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, сформированной при температуре рекристаллизации T = 800 0С, a-ориентированного дисилицида бария. Для данной плёнки представлены спектры оже-электронов и характеристических потерь энергии электронами. Анализ топологии поверхности полученной наноструктуры методом атомно-силовой микроскопии показал, что её шероховатость сопоставима с шероховатостью образцов тонких плёнок BaSi2, сформированных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Причина незначительного количества сформировавшихся кристаллитов BaSi2 – 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.
Ключевые слова
Об авторах
В. Л. Дубов
Амурский государственный университет, г. Благовещенск
Автор, ответственный за переписку.
Email: 7dubov7@mail.ru
Младший научный сотрудник лаборатории физики поверхности Научно-образовательного центра
РоссияД. В. Фомин
Амурский государственный университет, г. Благовещенск
Email: e-office@yandex.ru
Кандидат физико-математических наук
Директор Научно-образовательного центра
Н. Г. Галкин
Амурский государственный университет, г. Благовещенск
Email: ngalk@iacp.dvo.ru
Доктор физико-математических наук, профессор
Главный научный сотрудник лаборатории физики Научно-образовательного центра
Список литературы
- Дубинин Д.В., Лаевский В.Е. (Geringer V.) Энергетическая эффективность работы солнечных батарей в реальных режимах эксплуатации // Известия Томского политехнического университета. 2015. Т. 326, № 3. С. 58-62.
- Кирилин А.Н., Ткаченко С.И., Салмин В.В., Сёмкин Н.Д., Папков А.П., Абрашкин В.И., Ткаченко И.С., Железнов Ю. Е., Галаева Е.Ю. Лётно-конструкторские испытания и опытная эксплуатация малых космических аппаратов «АИСТ» // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королёва (национального исследовательского университета). 2015. Т. 14, № 4. С. 58-71. doi: 10.18287/2412-7329-2015-14-4-58-71
- Мальчукова Е.В., Абрамов А.С., Непомнящих А.И., Теруков Е.И. Алюмоборосиликатные стекла, содопированные редкоземельными элементами, как радиационно-защитные покрытия солнечных батарей // Физика и техника полупроводников. 2015. Т. 49, № 6. С. 753-757.
- Яровой Г.П., Латухина Н.В., Рогожин А.С., Гуртов А.С., Ивков С.В., Миненко С.И. Кремниевые фотопреобразователи для космической и авиационной отрасли // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 1(2). С. 521-524.
- Migas D.B., Shaposhnikov V.L., Borisenko V.E. Isostructural BaSi2, BaGe2 and SrGe2: electronic and optical properties // Physica Status Solidi (B). 2007. V. 224, Iss. 7. P. 2611-2618. doi: 10.1002/pssb.200642556
- Pokhrel A., Samad L., Meng F., Jin S. Synthesis and characterization of barium silicide (BaSi2) nanowire arrays for potential solar applications // Nanoscale. 2015. V. 7, Iss. 41. P. 17450-17456. doi: 10.1039/c5nr03668b
- Takashi S. Exploring the possibility of semiconducting BaSi2 for thin-film solar cell applications // Japanese Journal of Applied Physics. 2015. V. 54, Iss. 7S2. P. 07JA01. doi: 10.7567/jjap.54.07ja01
- Nakagawa Y., Hara K.O., Suemasu T., Usami N. Fabrication of single-phase polycrystalline BaSi2 thin films on silicon substrates by vacuum evaporation for solar cell applications // Japanese Journal of Applied Physics. 2015. V. 54, Iss. 8S1. P. 08KC03. doi: 10.7567/jjap.54.08kc03
- Fomin D.V., Dubov V.L., Galkin K.N., Goroshko D.L., Maslov A.M., Galkin N.G., Batalov R.I., Shustov V.A. Formation, structure and optical properties of nanocrystalline BaSi2 films on Si(111) substrate // Solid State Phenomena. 2016. V. 245. P. 42-48. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/ssp.245.42' target='_blank'>www.scientific.net/ssp.245.42
- Toh K., Saito T., Suemasu T. Optical Absorption Properties of BaSi2 Epitaxial Films Grown on a Transparent Silicon-on-Insulator Substrate Using Molecular Beam Epitaxy // Japanese Journal of Applied Physics. 2011. V. 50, Iss. 6R. P. 068001. doi: 10.7567/jjap.50.068001
- Ibach H. Electron energy loss spectrometers. The technology of high performance. V. 63. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1991. 188 p.
- Inomata Yu., Nakamura T., Suemasu T., Hasegava F. Epitaxial Growth of Semiconducting BaSi2 Films on Si(111) Substrates by Molecular Beam Epitaxy // Japanese Journal of Applied Physics. 2004. V. 43, Iss. 4A. P. L478-L481. doi: 10.1143/jjap.43.l478