Научная статья на тему 'Пористость и морфология поверхности слоев селенида свинца – селенида олова на кремниевых подложках по данным рентгено-дифракционных исследований'

Пористость и морфология поверхности слоев селенида свинца – селенида олова на кремниевых подложках по данным рентгено-дифракционных исследований Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
211
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АНОДИРОВАНИЕ / ПОРИСТОСТЬ / РЕФЛЕКТОМЕТРИЯ / ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ТРАВЛЕНИЕ / СЕЛЕНИД СВИНЦА – СЕЛЕНИД ОЛОВА / ANODIZING / POROSITY / TOTAL EXTERNAL REFLECTION METHOD / ELECTROCHEMICAL ETCHING / LEAD-TIN SELENIDE

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Мамонтов Александр Иванович, Петраков Анатолий Павлович, Зимин Сергей Павлович

В работе методом рентгеновской рефлектометрии проведено исследование величины пористости и морфологии поверхности пленок Pb0,97Sn0,03Se на кремниевых подложках, подвергнутых анодному электрохимическому травлению в электролите Томпкинса – Джонсона при плотности тока 1 мА/см2. Для уменьшения расхождения по параметру решетки растущей пленки применялись буферные слои CaF2 (толщина около 2 нм) и PbSe (около 400 нм). Определена усредненная толщина приповерхностного слоя переосажденного селена(45 нм), получено качественное соответствие между результатами рентгеновских и электронно-микроскопических исследований. Методами высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии установлено, что при электрохимическом травлении формируется макропористая структура с поперечными и продольными проекциями пор размерами 47 и 82 нм соответственно. Определен угол наклона пор к нормали поверхности; он составил 34,5 град. Показаны возможности применения рентгеновских методов высокого разрешения для неразрушающего исследования структуры пористых материалов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Мамонтов Александр Иванович, Петраков Анатолий Павлович, Зимин Сергей Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Porosity and surface morphology of lead selenide – tin selenide layers on silicon substrates: X-ray diffraction studies

In the paper, the surface porosity and morphology of Pb0.97Sn0.03Se films on silicon substrates subjected to anodic electrochemical etching in the Tompkins-Johnson’s electrolyte at a current density of 1 mA/cm2 have been studied using X-ray reflectometry. To reduce the difference in lattice parameters of a growing film, buffer CaF2 layer (about 2 nm thick) and buffer PbSe one (about 400 nm thick) were used. The averaged thickness of re-precipitated near-surface selenium layer was determined to be 45 nm. The X-ray experimental results showed qualitative agreement with electron-microscopical data. It was established by high-resolution X-ray diffraction methods that macroporous structure with transverse and longitudinal porous projections of sizes 47 and 82 nm (relatively) was forming in electrochemical etching. The angle of porous tilt with the surface normal was found to be 34.5 degrees. The applicability of high-resolution X-ray methods to nondestructive investigation of porous structure was shown.

Текст научной работы на тему «Пористость и морфология поверхности слоев селенида свинца – селенида олова на кремниевых подложках по данным рентгено-дифракционных исследований»

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

DOI: 10.18721/JPM.11110

УДК 537.874.4 + 538.971 + 538.975

ПОРИСТОСТЬ И МОРФОЛОГИЯ ПОВЕРХНОСТИ СЛОЕВ СЕЛЕНИДА СВИНЦА - СЕЛЕНИДА ОЛОВА

НА КРЕМНИЕВЫХ ПОДЛОЖКАХ ПО ДАННЫМ РЕНТГЕНО-ДИФРАКЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

А.И. Мамонтов1, А.П. Петраков2, С.П. Зимин3

'Вятский государственный университет, г. Киров, Российская Федерация;

2Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина, г. Сыктывкар, Российская Федерация;

3Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, г. Ярославль, Российская Федерация

В работе методом рентгеновской рефлектометрии проведено исследование величины пористости и морфологии поверхности пленок Pb0 97Sn0 03Se на кремниевых подложках, подвергнутых анодному электрохимическому травлению в электролите Томпкинса — Джонсона при плотности тока 1 мА/см2. Для уменьшения расхождения по параметру решетки растущей пленки применялись буферные слои CaF2 (толщина около 2 нм) и PbSe (около 400 нм). Определена усредненная толщина приповерхностного слоя переосажденного селена (45 нм), получено качественное соответствие между результатами рентгеновских и электронно-микроскопических исследований. Методами высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии установлено, что при электрохимическом травлении формируется макропористая структура с поперечными и продольными проекциями пор размерами 47 и 82 нм соответственно. Определен угол наклона пор к нормали поверхности; он составил 34,5 град. Показаны возможности применения рентгеновских методов высокого разрешения для неразрушающего исследования структуры пористых материалов.

Ключевые слова: анодирование; пористость; рефлектометрия; электрохимическое травление; се-ленид свинца — селенид олова

Ссылка при цитировании: Мамонтов А.И., Петраков А.П., Зимин С.П. Пористость и морфология поверхности слоев селенида свинца — селенида олова на кремниевых подложках по данным рентгено-дифракционных исследований // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2018. Т. 11. № 1. С. 102 - 111. DOI: 10.18721/JPM.11110

POROSITY AND SURFACE MORPHOLOGY OF LEAD SELENIDE - TIN SELENIDE LAYERS ON SILICON SUBSTRATES:

X-RAY DIFFRACTION STUDIES A.I. Mamontov 1, A.P. Petrakov 2, S.P. Zimin3

Vyatka State Humanities University, Kirov, Russian Federation;

2Syktyvkar State University Named after Pitirim Sorokin, Syktyvkar, Russian Federation;

3P.G. Demidov Yaroslavl State University, Yaroslavl, Russian Federation

In the paper, the surface porosity and morphology of Pb0 97Sn0 03Se films on silicon substrates subjected to anodic electrochemical etching in the Tompkins-Johnson's electrolyte at a current density of 1 mA/cm2 have been studied using X-ray reflectometry. To reduce the difference in lattice parameters of a growing film, buffer CaF2 layer (about 2 nm thick) and buffer PbSe one (about 400 nm thick) were used. The averaged thickness of re-precipitated near-surface selenium layer was determined to be 45 nm. The X-ray experimental results showed qualitative agreement with electron-microscopical data. It was established by high-resolution X-ray diffraction methods that macroporous structure with transverse and longitudinal porous projections of sizes 47 and 82 nm (relatively) was forming in electrochemical etching. The angle of porous tilt with the surface normal was found to be 34.5 degrees. The applicability of high-resolution X-ray methods to nondestructive investigation of porous structure was shown.

Key words: anodizing; porosity; total external reflection method; electrochemical etching; lead-tin selenide

Citation: A.I. Mamontov, A.P. Petrakov, S.P. Zimin, Porosity and surface morphology of lead selenide — tin selenide layers on silicon substrates: X-ray diffraction studies, St. Petersburg Polytechnical State University Journal. Physics and Mathematics. 11 (1) (2018) 102 - 111. DOI: 10.18721/JPM.11110

Введение

Пористые полупроводниковые материалы привлекают в настоящее время большое внимание исследователей своими уникальными свойствами и новыми потенциальными возможностями. Процессы порообразования активно изучаются в элементарных полупроводниках (кремнии и германии), в бинарных и тройных материалах А3В5, А2В6 [1 — 3 и др.]. Халькогениды свинца (РЬТе, РЬ8е, РЬ8 и твердые растворы на их основе), относящиеся к узкозонным полупроводникам А4В6, традиционно широко применяются в термоэлектрических устройствах, приборах оптоэлектроники ИК-диапазона, солнечных элементах и т. п. Процессы порообразования в этих материалах способны привести к эффективной модификации структурных, электрических и оптических свойств [4 — 7 и др.]. При этом чрезвычайно важной становится информация о морфологии поверхности, структуре пористых объектов, размерах пор и величине пористости. Так, в работе [7] было показано, что процессы порообразования в пленках селе-нида свинца — селенида олова сопровождаются значительным переосаждением селена на стенки пор и на поверхность.

Цель данной работы — определение параметров пор и поверхности пористых пленок РЬ0 9^п0 03 8е на кремниевых подложках с помощью высокоразрешающих рентгеновских методов. Представленные резуль-

таты продолжают исследования, опубликованные в работе [7].

Методика эксперимента

Пленочные образцы Pb0 97Sn0 03Se/PbSe/ CaF2/Si(111) общей толщиной 4,5 мкм выращивались методом молекулярно-лучевой эпитаксии на монокристаллической подложке Si(111). Размер блоков мозаики подложки, определенный методом рентгеновской дифракции высокого разрешения [8], составил примерно 30 мкм. Тонкие буферные слои CaF2 (толщина около 2 нм) и PbSe (около 400 нм) применялись для уменьшения расхождения по параметру решетки растущей пленки (а1 = 0,615 нм) и подложки (а2 = 0,543 нм), а также для уменьшения механических напряжений в слое тройного твердого раствора.

Порообразование в приповерхностном слое селенида свинца — селенида олова проводилось в электрохимической ячейке вертикального типа с верхним катодом из платины при плотности тока 1 мА/см2 в течение 10 мин. Травление происходило в тра-вителе Томпкинса — Джонсона (Tompkins and Johnson solution): 40 мл глицерина, 10 мл HNO3, 10 мл ледяной уксусной кислоты. Технология и основные свойства пористой структуры полученных образцов описаны в работе [7].

Исследования методами рентгеновской дифрактометрии высокого разрешения и

Рис. 1. Трехкристальная дифракционная (а) и рефлектометрическая (Ь) схемы рентгеновских методов съемки: 1 — источник рентгеновского излучения, 2 — монохроматор, 3 — образец, 4 — анализатор, 5 — детектор; п — нормали к поверхности; — щели; обозначения углов поясняются в тексте

рентгеновской рефлектометрии проводились на аппарате ДРОН-УМ1. Излучение СиКа1 (ХКа1 = 1,5405 А, ХКа2 = 1,5443 А) было сформировано щелевым монохрома-тором из монокристаллического кремния с трехкратным отражением (111) и выходными щелями коллиматора шириной 2,0 и 0,1 мм в вертикальном и горизонтальном направлениях, соответственно.

Схема дифракции собрана на гониометре, позволяющем регистрировать угловое отклонение в трехкристальной геометрии с точностью до 0,1 угл. сек. (рис. 1, а). Между исследуемым образцом и детектором устанавливался плоский кристалл-анализатор 81(111).

Данные о свойствах образцов и их поверхности находят из зависимости детектируемой интенсивности от углов поворота образца и анализатора. Метод позволяет определять межплоскостные расстояния эпитаксиальных структур, а также параметры пор в пористых материалах. Рассеяние

от шероховатой поверхности или рассеяние, вызванное дефектами, можно отделить от рассеяния совершенным кристаллом.

В работе также применялся метод рентгеновской рефлектометрии, основанный на измерении отражательной способности рентгеновского излучения в угловой области полного внешнего отражения (ПВО). При съемке методом рефлектометрии перед детектором устанавливалась щель шириной S2 = 0,25 мм (рис. 1, b).

обработка и обсуждение результатов

Структурные особенности пористых слоев Pb0 97Sn0 03Se исследовались методами трехкристальной рентгеновской диф-рактометрии высокого разрешения (ТРД). Для этого были построены контуры равной интенсивности диффузного рассеяния на рентгенограммах, снятых в режиме сканирования анализатором при различных положениях кристалла-образца [9]. Контуры равной интенсивности (рис. 2) строились в обратном пространстве по формулам:

q = (2ns -cos eB)A, (1)

qx = [2п(2ю - s)sin eB]A, (2)

где s, ю — углы отклонения соответственно анализатора и образца от брэгговского положения; eB — угол Брэгга; X — длина волны рентгеновского излучения.

Разрешение системы было следующим: Aqz = 0,1 (мкм)1, Aqx = 0,2 (мкм)1.

В процессе выращивания слоев селе-нида свинца — селенида олова методом молекулярно-лучевой эпитаксии обычно получаются достаточно совершенные кристаллы. Однако из-за несоответствия параметров решетки подложки, а также буферного слоя, параметрам исследуемой структуры, из-за разницы в температурных коэффициентах линейного расширения материалов многослойной системы, в эпи-таксиальной пленке образуются пронизывающие дислокации и точечные дефекты. К тому же изначально у подложки было небольшое отклонение решетки от поверхности, составляющее примерно 1 — 2 град. Это приводило к наличию небольшого наклона решетки и у выращенной пленки.

а)

b)

^(цт)"1 1(Ь

10-1

дх,(тУ1

^■(um)

-10J

-10J

Рис. 2. Контуры равной интенсивности вокруг узла обратной решетки (111) для структуры Pb0 97Sn0 03Se/PbSe/CaF2/Si(111), полученные методом ТРД для исходной (a)

и пористой (b) поверхностей

На рис. 3 приведена зависимость интенсивности I диффузного рассеяния на кривых ТРД от угла ю поворота образца (в двойном логарифмическом масштабе). Видно, что интенсивность спадает по закону ю-Ь. Параметр Ь находили путем определения тангенса угла наклона зависимости

Щ = Д1п ю);

он получился равным 1,8.

Такое значение найденного параметра свидетельствует о том, что рентгеновское излучение рассеивается преимущественно на дислокациях [8]. Физическая природа и роль дислокаций в подобных системах (пленки халькогенидов свинца на кремниевой подложке) подробно описаны в работе [10].

Контуры вокруг узла обратной решетки (111) в виде наклоненного овала с вдавленными краями (см. рис. 2) соответствуют диффузному рассеянию от мелких дефектов тригональной симметрии [11]. Форма контуров после анодирования становится более характерной для диффузного рассеяния на мелких дефектах. Основными дефектами, которые образуются при анодировании, обычно являются поры. Отсюда логично предположить, что определяющее влияние на дифракционную картину от пористых пленок РЪ0978п0 03 8е оказывает рассеяние рентгеновского излучения порами.

Электронно-микроскопические изображения сколов пористой пленки приведены на рис. 4. Поверхности пленок характеризуются достаточно однородной структурой (область 1). После процесса электрохимического травления образовывался пористый слой толщиной около 700 нм (область 2), и поверхность образца стала обладать сложной морфологией. Обращает на себя внимание, что приповерхностный слой толщиной около 50 нм (область 1

111 Is б п

Рис. 3. Линейная анаморфоза угловой зависимости интенсивности диффузного пика рассеяния для исходной системы РЬ0 978п0 03Бе/ РЪ8е/СаР2/81(111); зависимость получена методом ТРД; ю — угол поворота образца (см. рис. 1, а)

Рис. 4. Микрофотографии сколов пористой пленки селенида свинца — селенида олова; представлены области переосажденного селена (1), пористой структуры (2) и неизмененная область (3)

скола) не имеет явно выраженных пор и является, по всей видимости, слоем осаждения продуктов электрохимических реакций, основу которых составляет селен. Это подтверждено обратным рассеянием электронов при напряжении 10 кВ [7]. Оценка величины геометрической пористости (отношения площади пор к общей площади) по серии изображений сколов показала, что пористость неоднородна по толщине и изменяется от 37 % в верхней части до 18 %

в нижней части исследуемого пористого слоя РЪ^п^^е.

При электрохимическом анодировании в кристаллах РЪ0978п0038е образуются поры в форме параллелепипедов с размытыми границами [7]. Средние размеры пор вдоль поверхности (I) и перпендикулярно ей (I) можно оценить по полуширине диффузных пиков рассеяния, полученных путем вращения кристалла-образца при фиксированном угловом положении кристалла-анализатора (ю-сканирование) и (0/20)-сканированиях (рис. 5):

¡х «х/(2де-кшев),

К

(3)

(4)

х /(2 дег-со8 ев),

где Д0, Д0г — величины ширины диффузного пика рассеяния на кривых ТРД, снятых в режимах ю- и (0/20)-сканирования, соответственно (во втором из этих режимов шаг вращения анализатора в два раза больше, чем у образца).

На самом деле поры не представляют собой вертикальные пустоты в виде параллелепипедов, а имеют изломы и наклонены под углом к поверхности пленки [7], что приводит к уменьшению их средних размеров по глубине. Оценить средний угол Е наклона пор к нормали поверхности образца можно из углового положения диффузного пика при анализе дифрактограмм,

а)

1о§ I

Ь)

102/

40 80 -80 26. агсБес

40 80 26. агсзес

Рис. 5. Интенсивности диффузного рассеяния (кривые ТРД), зарегистрированные для пористого селенида свинца — селенида олова в режимах (0/20)- (а)

и ю- (Ь) сканирования; кривые 1, 2 получены для исходной и пористой поверхностей, соответственно; кривые 3, 4 — при значениях угла е = 0 и —30'', соответственно

снятых при вращении кристалла-образца при фиксированном угловом положении кристалла-анализатора (см. рис. 5):

^ = о / Чго, (5)

где д^, — координаты диффузного пика на сечениях ТРД.

Значение угла наклона Е позволяет оценить средние величины поперечного (а) и продольного (¡¡) размеров пор (перпендикулярно и вдоль поверхностной нормали) [8]:

а » 1Х эт^ ¡1 и ¡1 / япЕ,

(6) (7)

где ¡х, I — средние размеры пор вдоль поверхности и по глубине слоя.

При плотности тока 1 мА/см2 и времени анодирования 10 мин поперечные и продольные проекции пор имели размеры 47 и 82 нм соответственно. Средний угол наклона пор от нормали к поверхности составил 34,5 град. Это значение близко к значению угла в 35 град, определенному для распространения пор в пленках теллурида свинца [5] и соответствующему формированию пор в кристаллографическом направлении [110]. Обращает на себя внимание тот факт, что продольные размеры пор оказались меньше общей толщины пористого слоя, что, по всей видимости, свидетельствует о распаде

Рис. 6. Экспериментальные (сплошные линии) и теоретические (пунктир) кривые, полученные

методом рентгеновской рефлектометрии для исходной (1) и пористой (2) поверхностей; X2 = 0,32 (1) и 2,34 (2)

сквозных пор на несколько участков.

На рис. 6 приведены нормированные экспериментальные интегральные кривые рентгеновской рефлектометрии до и после электролитического травления. Глубина проникновения рентгеновских лучей в образец при этом минимальна и выражается длиной экстинкции, определяемой через коэффициент поляризации х в пределах брэгговского отражения. Для монокристалла селенида свинца длина экстинкции составляет около 380 нм.

Величина критического угла на графиках, полученных методом рефлектометрии, позволяет для однородных систем рассчитать степень пористости Р, т. е. отношение объема пор к объему образца в процентах [12, 13]:

Р = 1-(еса / 0-)2, (8)

где 9сг-, 9Ш — критические углы на рефлек-тограммах до и после анодирования, соответственно.

Основными факторами, влияющими на изменение формы кривой рефлектограм-мы, являются микрогеометрия поверхности и наличие неоднородностей в приповерхностной области образца. Критический угол 0с определяется по угловому положению точки с интенсивностью, равной половине высоты в области уменьшения интенсивности. Значительное снижение величины 0с после анодирования объясняется ростом степени поглощения рентгеновского излучения в результате появления пор. Степень пористости составила 44 %.

Следует отметить, что длина экстинк-ции почти в два раза меньше толщины анодированной области (700 нм по снимку скола, см. рис. 4) и степень пористости вычисляется лишь для верхней области пористого образца. В анализируемом случае на поверхности пористого слоя РЪ0 9^п0 03 8е дополнительно находится пористый слой селена.

Важно учесть, что критические углы, через которые определяется пористость, зависят от коэффициента поляризации вещества, а часть приповерхностного слоя толщиной около 50 нм (1/6 — 1/7 часть исследуемой поверхности), как показано

выше, составляют осажденные продукты реакций. Для сравнения, критический угол у идеального монокристалла селена (0,281°) меньше, чем у кристалла селенида свинца (0,367°). Если учесть, что толщина слоя селена составляет 14 — 17 % от исследуемой области, то очевидно, что пренебрегать влиянием этого слоя на кривые рентгеновской рефлектометрии нельзя. В результате значения величины пористости в селениде свинца-олова, полученные по формуле (8), оказались завышенными, по сравнению с величиной геометрической пористости в верхней области пористого слоя. Поэтому следующим этапом работы был анализ данных рентгеновской рефлектометрии для пористой системы в рамках двухслойной модели.

Для определения структурных параметров исследуемой поверхности по данным рентгеновской рефлектометрии обычно строят теоретический график (см. рис. 6, пунктирные кривые), добиваясь высокой степени сходимости с экспериментальной кривой рефлектометрии [14, 15]. При построении теоретической кривой применяется схема анализа с использованием рекуррентных соотношений Паррата для расчета амплитуды Яп зеркального отражения рентгеновского излучения от п слоев заданной структуры [15]:

^ = Гп + Кп 1 еХР(2П°пкп / Х) , (9)

1 + ГА-1 ехр(2пБпкп / X)'

К = 81п20 + Хп

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(10)

где 0 — угол падения рентгеновского излучения; хп — поляризуемость материала п-го слоя (в первом приближении она пропорциональна электронной плотности в этом материале); Бп - толщина слоя.

Амплитуды отражения гп от границы каждого отдельного слоя определяются коэффициентами Френеля к:

г =

кп+1 кп кп+1 + кп

ехр

-0,5

2п

т

(11)

где ап — шероховатость слоя.

При моделировании теоретической кривой рефлектометрии подбиралась толщина слоев Бп и их шероховатость стп. Параметры поверхности РЬ0978п0 03 8е, полученные методом минимизации функционала х2, приведены в таблице. Для исходных пленок мы имеем достаточно ровную поверхность, для которой характерны треугольные нано-террасы с типичной высотой в несколько нанометров [5]. Рассчитанная плотность р для исходной поверхности в модели оказалась чуть меньше плотности монокристалла селенида свинца. После электрохимического травления плотность селенида свинца-олова снизилась на 32 %, по сравнению с табличными значениями для селенида свинца (8,3 г/см3). Значение величины пористости в 32 %, найденное по изменению плотности, хорошо соответствует усредненной геометрической пористости в верхней

Таблица

Результаты моделирования слоев Pb0 9-^п0 03Se

Поверхность (сходимость X2) Б , А п7 а, А п Рп, г/см3

п = 1 п = 2 п = 1 п = 2 п = 1 п = 2

Исходная (0,32) - - 43 - 7,8 -

Пористая (2,34) 450 - 350 50 4,4 5,7

Обозначения: Б , а , р — толщина, шероховатость и плотность п-го

п 7 п7 г п 1 7 А

слоя.

Примечания: 1. Пористая поверхность состоит из приповерхностного и собственно пористого слоев.

2. При моделировании рассеяние рентгеновского излучения подложкой и исходным непористым слоем не учитывалось.

половине пористого слоя РЪ0978п0 03 8е. Для анодированных пленок выявлен тонкий поверхностный слой предположительно селена (табличные значения плотности селена в различных модификациях находятся в интервале 4,3 — 4,8 г/см3) толщиной около 45 нм, что соответствует оценочным данным электронной микроскопии. Значение ст2 для второго слоя представляет собой шероховатость границ между слоями.

Заключение

Методы рефлектометрии и рентгеновской дифракции высокого разрешения оказались эффективными инструментами для определения величины пористости и параметров пор пленок РЪ0978п0 038е. Установлено, что при электрохимическом порообразовании в электролите Томп-кинса — Джонсона при плотности тока 1 мА/см2 формируется макропористая структура с поперечными проекциями пор размером 47 нм и продольными в 82 нм. Найдена усредненная толщина припо-

верхностного слоя селена — 45 нм, оказывающая значительное влияние на величину пористости, определяемую методом реф-лектометрии. Получено качественное соответствие между результатами рентгеновских и электронно-микроскопических исследований. Показаны возможности применения рентгеновских методов высокого разрешения для неразрушающего исследования структуры пористых материалов.

Благодарности

Авторы признательны Х. Зоггу (Швейцарская высшая техническая школа, г. Цюрих) за предоставленные для исследований пленки РЪ8п8е/РЪ8е/ОаР2/81(111), а также кандидату физико-математических наук Э.Ю. Бучину (заместитель директора Ярославского филиала ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН) за помощь в проведении анодной обработки.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант 13-02-00381).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Properties of porous silicon. Ed. by L. Canham. Malvern: DERA, 1997. 400 p.

2. Cojocaru A., Leisner M., Carstensen J., Foll H. Comparison of currentline pore growth in «-type InP and in «-type Si // Phys. Stat. Sol. (c). 2011. Vol. 8. No. 6. P. 1779-1782.

3. Tiginyanu I.M., Monaico E., ursaki v.v., Tezlevan v.E., Boyd R.W. Fabrication and photoluminescence properties of porous CdSe // Applied Physics Letters. 2005. Vol. 86. No. 6. P. 063115.

4. Zimin S.P., Bogoyavlenskaya E.A., Buchin E.Yu., Petrakov A.P., Zogg H., Zimin D.

Formation of porous nanostructured lead telluride films by anodic electrochemical etching method // Semicond. Sci. Technol. 2009. Vol. 24. No. 10. P. 105008(1)-105008(6).

5. Zimin S.P., vasin v.M., Gorlachev E.S., Naumov v.v., Petrakov A.P., Shilov S.v. Fabrication and study of porous PbTe layers on silicon substrates // Phys. Stat. Sol. (c). 2011. Vol. 8. No. 6. Pp. 1801-1804.

6. Zimin S.P., vasin v.M., Gorlachev E.S., buchin E.Yu., Naumov v.v. Investigations of PbSe porous layers by scanning electron microscopy // Phys. Stat. Sol. (c). 2011. Vol. 8. No. 6. Pp. 1918-1922.

7. Zimin S.P., Gorlachev E.S., Skok F.o., Naumov v.v. Investigations of the pore formation in

the lead selenide films using glacial acetic acid- and nitric acid-based electrolyte // Nanoscale Research Letters. 2012. Vol. 7. No. 1. P. 338.

8. Бушуев В.А., Петраков А.П. Исследование влияния лазерного отжига на структуру приповерхностных слоев ионно-имплантированного кремния методом рентгеновской дифрактоме-трии // ФТТ. 1993. Т. 35. № 2. С. 355-364.

9. Ломов А.А, Прохоров Д.Ю., Имамов Р.М., Нохавица Д., Гладков П. Структурная характе-ризация пористых слоев InP(001) методом трех-кристальной рентгеновской дифрактометрии // Кристаллография. 2006. Т. 51. № 5. С. 49-55.

10. Zogg H., Maissen C., Blunier S., Teodoropol S., overney R.M., Richmond T., Tomm J.W. Thermal-mismatch strain relaxation mechanisms in heteroepitaxial lead chalcogenide layers on Si substrates // Semicond. Sci. and Technol. 1993. Vol. 8. No. 1S. Pp. S337-S341.

11. Кривоглаз М.А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах. Киев: Наукова думка, 1983. 407 с.

12. Петраков А.П. Исследование приповерхностных слоев веществ рентгеновскими методами дифракции, рефлектометрии и фазового контраста. Сыктывкар: Изд-во Сыктывкарского ун-та, 2007. 148 с.

13. Петраков А.П. Садовников Д.В. Рентге-

новская рефлектометрия поверхностей монокристаллов, нанокомпозитных и окисных пленок // Вестник Коми НЦ УрО РАН. 2006. № 9. С. 7-9.

14. Якунин С.Н., Пашаев Э.М., Зайцев А.А., Субботин И.А., Рзаев М.А., Имамов Р.М. Структура сверхрешеток 81/81(1-х)Оех по данным

рентгеновских методов диагностики // Микроэлектроника. 2005. Т. 34. № 4. С. 291-301.

15. Чуев М.А., Субботин И.А., Пашаев Э.М., Квардаков В.В., Аронзон Б.А. Фазовые соотношения в анализе кривых рентгеновской рефлек-тометрии от сверхрешеток // Письма в ЖЭТФ. 2007. Т. 85, № 1. С. 21-26.

Статья поступила в редакцию 01.11.2017, принята к публикации 21.11.2017.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

МАМоНТоВ Александр Иванович - старший преподаватель кафедры физики и методики обучения физике Вятского государственного университета, г. Киров, Российская Федерация.

610002, Российская Федерация, Приволжский федеральный округ, Кировская область, г. Киров, Красноармейская ул., 26 [email protected]

ПЕТРАКоВ Анатолий Павлович — доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой инженерной физики и техносферной безопасности Сыктывкарского государственного университета имени Питирима Сорокина, г. Сыктывкар, Республика Коми, Российская Федерация. 167001, Российская Федерация, Республика Коми, г. Сыктывкар, Октябрьский пр., 55 petrakov@syktsu. ru

ЗИМИН Сергей Павлович — доктор физико-математических наук, профессор кафедры микроэлектроники и общей физики Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова, г. Ярославль, Российская Федерация.

150000, Российская Федерация, г. Ярославль, Советская ул., 14 [email protected]

REFERENCES

[1] Properties of porous silicon, Ed. by L. Canham, Malvern, DERA, 1997.

[2] A. Cojocaru, M. Leisner, J. Carstensen, H. Foil, Comparison of currentline pore growth in «-type InP and in «-type Si, Phys. Stat. Sol. (c). 8 (6) (2011) 1779-1782.

[3] I.M. Tiginyanu, E. Monaico, V.V. Ursaki, et al., Fabrication and photoluminescence properties of porous CdSe, Appl. Phys. Lett. 86 (6) (2005) 063115.

[4] S.P. Zimin, E.A. Bogoyavlenskaya, E.Yu.

Buchin, et al., Formation of porous nanostructured lead telluride films by anodic electrochemical etching method, Semicond. Sci. Technol. 24 (10) (2009) 105008(1)-105008(6).

[5] S.P. Zimin, V.M. Vasin, E.S. Gorlachev, et al., Fabrication and study of porous PbTe layers on silicon substrates, Phys. Stat. Sol. (c). 8 (6) (2011) 1801-1804.

[6] S.P. Zimin, V.M. Vasin, E.S. Gorlachev, et al., Investigations of PbSe porous layers by scanning electron microscopy, Phys. Stat. Sol. (c). 8 (6) (2011) 1918-1922.

[7] S.P. Zimin, E.S. Gorlachev, F.O. Skok, V.V. Naumov, Investigations of the pore formation in the lead selenide films using glacial acetic acid- and

nitric acid-based electrolyte, Nanoscale Research Letters. 7 (1) (2012) 338.

[8] V.A. Bushuyev, A.P. Petrakov, Influence of laser annealing on the structure of the surface layers of ion-implanted silicon by X-ray diffractometry, Physics of the Solid State. 35 (2) (1993) 355-364.

[9] A.A. Lomov, D.Yu. Prokhorov, R.M. Imamov, et al., Characterization of porous InP (001) layers by triple-crystal X-ray diffractometry, Crystallography Reports. 51 (5) (2006) 754-760.

[10] H. Zogg, C. Maissen, S. Blunier, et al., Thermal-mismatch strain relaxation mechanisms in heteroepitaxial lead chalcogenide layers on Si substrates, Semicond. Sci. and Technol. 8(1S) (1993) S337-S341.

[11] M.A. Krivoglaz, Difraktsiya rentgenovskikh luchey i neytronov v neidealnykh kristallakh [Diffraction of X-rays and neutrons in imperfect crystals], Kiev, Naukova Dumka, 1983.

[12] A.P. Petrakov, Issledovaniye pripoverkhnostnykh sloyev veshchestv rentgenov-skimi metodami difraktsii, reflektometrii i fazovogo kontrasta [Studies of near-surface substance layers by X-ray diffraction, reflectometry and phase contrast techniques], Syktyvkar, Izd-vo Syktyvkarskogo un-ta, 2007.

[13] A.P. Petrakov, D.v. Sadovnikov,

Rentgenovskaya reflektometriya poverkhnostey monokristallov, nanokompozitnykh i okisnykh plenok [X-ray reflectometry of monocrystalline surfaces, nanocomposite and oxide films], Vestnik Komi NTs UrO RAN. (9) (2006) 7-9.

[14] S.N. Yakunin, E.M. Pashaev, A.A. Zaytsev,

Received 01.11.2017, accepted 21.11.2017.

et al., Si/Si^Ge^ superlattice structure from X-ray-scattering data, Russian Microelectronics. 34 (4) (2005) 242-251.

[15] M.A. Chuev, I.A. Subbotin, E.M. Pashaev, et al., Phase relations in analysis of glancing incidence X-ray rocking curves from superlattices, JETP Letters. 85 (1) (2007) 17-22.

THE AUTHORS

MAMoNTov Alexander I.

Vyatka State Humanities University

26 Krasnoarmeyskaya St., Kirov, Kirov region, Volga Federal district, 610002, Russian Federation. [email protected]

PETRAKov Anatoliy P.

Syktyvkar State University Named after Pitirim Sorokin

55 Oktyabrskiy Ave., Syktyvkar, Republic of Komi, 167001, Russian Federation. [email protected]

ZIMIN Sergey P.

P.G. Demidof Yaroslavl State University

14 Sovetskaya St., Yaroslavl, 150000, Russian Federation.

[email protected]

© Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.