Реєстраційний номер
0212U006376,
0110U006270
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Дослідження та розробка іонно-плазмових технологій формування кремнієвих нанокомпозитів при введенні домішок стимулюючих процеси самоорганізації.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Євтух Анатолій Антонович,
Дата реєстрації
23-03-2012
Організація виконавець
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України
Опис етапу
Звіт подається в одному томі і складає 39 сторінок, у тому числі рисунків 18, таблиць 3, використаних джерел 21. Ключові слова: нанокристали, технологія, іонно-плазмове розпилення, структура, ІЧ-спектроскопія, електрофізичні властивості, І-V характеристики, МДН структури. Мета проекту (етапу): Дослідити процеси самоорганізованого формування нанокластерів Si в діелектричній матриці SiO2 в результаті високотемпературного відпалу збагачених кремнієм плівок SiOx та встановити основні механізми електронного транспорту через SiO2(Si) плівки. Були встановлені основні закономірності перетворень діелектричної матриці збагачених кремнієм плівок SiOх при їх трансформації в нанокомпозитну плівку SiO2(Si) в результаті високотемпературного відпалу. За допомогою методу ІЧ-спектроскопії показано, що: - Після термообробки при температурі 700 оС кремній-оксидна матриця залишається нестехіометричною з х < 2 та може бути представлена як суміш молекулярних комплексів Si-Oу-Si4-у (0 < у < 4), що оточують аморфні нановключення кремнію. - При температурах відпалу 800-1000 оС не відбувається повного фазового розділення в плівках SiOx, вони складаються з фаз SiOx, SiO2 та кремнію, вміст яких залежить від температури відпалу і початкового значення індексу стехіометрії х. - Термообробка плівок SiOx при температурі 1100 оС і вище приводить до утворення включень нанокристалічного кремнію, оточених оксидною матрицею SiO2, структура якої характеризується сумішшю взаємопов'язаних 4- та 6 членних кілець тетраедрів SiO4. Виміри та аналіз вольт-амперних характеристик дозволили встановити, що: - Основним механізмом електронного транспорту через нанокомпозитні плівки SiO2(Si) є стрибковий механізм зі змінною довжиною стрибка (механізм Мотта). - Провідність при однаковому електричному полі більша для плівки з більшим вмістом кремнію, що обумовлено більшою кількістю обірваних кремнієвих зв'язків у плівці та меншою товщиною діелектричних прошарків між нанокристалами. - Більший надлишок кремнію приводить до більшої кількості обірваних зв'язків та дефектів, що в свою чергу обумовлюють більшу кількість локалізованих енергетичних станів біля рівня Фермі. - При зменшенні температури число та енергія фононів зменшується і стимульовані фононами стрибки з більшою енергією стають менш ймовірними. Для носіїв стають ймовірними стрибки на великі відстані, що дозволяють потрапити на вузли, які лежать ближче по енергії, ніж ближчі по відстані сусіди. - Зі збільшенням температури Т та поля Е збільшується енергія та зменшується висота бар'єру для носіїв струму, що приводить до збільшення концентрація пасток N, які приймають участь в струмоперенесенні.
Опис продукції
Отримані прнинципово нові наукові дані про властивості і параметри нанокластерних композитів на основі кремнію методом іонно-плазмового розпилення
Автори роботи
Євтух Анатолій Антонович
Лісовський Ігор Петрович
Литовченко Володимир Григорович
Романюк Борис Миколайович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
