Исследовано влияния отжига на модификацию плотности состояний электронов в аморфном углероде a-C и аморфном гидрированном углероде a-C : H. Слои a-C изготавливались с помощью метода магнетронного распыления графитовой мишени в атмосфере аргоновой плазмы, а слои a-C : H тем же методом, но в атмосфере аргон-водородной плазмы. Экспериментально исследованы спектры оптического пропускания в диапазоне 1.5-5.6 эВ и измерены эллипсометрические параметры на длине волны He--Ne-лазера. Восстановлена спектральная зависимость мнимой части диэлектрической функции. Построена модель, описывающая оптический отклик аморфного углерода. В основу модели положена гипотеза о наличии флуктуаций размеров sp2-составляющей аллотропного состава аморфного углерода. Величина оптической щели Eg в материалах обоих типов объясняется наличием в них флуктуации критического масштаба. Из экспериментальных данных с помощью модельных параметров восстановлена зависимость от энергии плотности состояний в основной и в возбужденных зонах, а также плазменная частота для электронов, участвующих в оптических переходах. Показано, что зоны как основных, так и возбужденных состояний представляют собой неоднородно уширенные по гауссову закону симметричные относительно уровня Ферми полосы уровней. Динамика изменения параметров модели Eg, EG (энергия, соответствующая максимуму гауссова распределения) и плазменной частоты с температурой отжига выявляет для материалов обоих типов значительное увеличение масштаба критических флуктуаций и увеличение их количества с ростом температуры.
Иванов-Омский В.И., Таглиаферро А., Фанчини Г., Ястребов С.Г. Плотность состояний аморфного углерода иеемодификация отжигом // ФТП, 2002, том 36, выпуск 1, Стр. 117

С применением методик комбинационного рассеяния света установлено, что впленках аморфного кремния при наносекундных воздействиях ультрафиолетового лазерного излучения сплотностями энергии от 75 до 150 мДж/см2 образуются нанокристаллы кремния сразмерами от 2 нм и свыделенной ориентацией (110) по нормали кпленке. Всистеме взаимно ориентированных нанокристаллов Si экспериментально обнаружена анизотропная зависимость интенсивности комбинационного рассеяния света вразличных поляризационных геометриях, что позволило определить объемную долю ориентированных нанокристаллов. Эффект ориентации предположительно обусловлен влиянием как макроскопических полей упругих напряжений впленке, так и локальных полей упругих напряжений вокруг нанокристаллов.
Ефремов М.Д., Болотов В.В., Володин В.А., Кочубей С.А., Кретинин А.В. Образование нанокристаллов кремния свыделенной ориентацией(110) ваморфных пленках Si : H настеклянных подложках принаносекундных воздействиях ультрафиолетового излучения // ФТП, 2002, том 36, выпуск 1, Стр. 109

Изучена проблема стабильности свойств слоев пористого кремния. Представлен термодинамический анализ электрохимических процессов, протекающих при анодном растворенииSi. Предложено новое описание электродной реакции взаимодействия кремния с плавиковой кислотой. Показано, что водородная пассивация поверхности Si определяет равновесный потенциал растворения кремниевого электрода. Проведенные термодинамические расчеты указывают на возможность замещения химически и термически нестабильных поверхностных групп типа SiHx более стабильными кремний-кислородными соединениями непосредственно в процессе формирования пористого Si в электролитах с добавлением сильных галогеноводородных кислот. Полученные результаты позволили с позиций термодинамики объяснить стабилизирующее влияние добавки HCl в электролиты для формирования пористого Si на его химические и физические свойства.
Гаврилов С.А., Белогорохов А.И., Белогорохова Л.И. Механизм кислородной пассивации пористого кремния врастворах HF : HCl : C2H5OH // ФТП, 2002, том 36, выпуск 1, Стр. 104

Методом сканирующей туннельной спектроскопии на воздухе исследованы пленки a-C : H и a-C : H(Cu) на полупроводниковой(Si) и металлической (Cr/Si) подложках, полученные магнетронным распылением мишени (соответственно графит или графит + медь) на постоянном токе. Определялась локальная плотность электронных состояний как нормированная дифференциальная туннельная проводимость с целью зондирования отдельных кластеров sp2-фазы. Для пленок a-C : H характерно наличие четкого края валентной зоны и разный вид (изменяющийся с координатой сканирования) распределения плотности электронных состояний в области зоны проводимости; наибольшее экспериментальное значение ширины запрещенной зоны составляет~ 3 эВ; наблюдается тенденция к устойчивому расположению уровня Ферми на энергии~ 1 эВ выше края валентной зоны. Пленки a-C : H(Cu) с точки зрения локальной плотности электронных состояний проявляют себя как однородные, что объясняется вероятным образованием в процессе роста однородного поверхностного слоя.
Звонарева Т.К., Иванов-Омский В.И., Розанов В.В., Шаронова Л.В. Сканирующая туннельная спектроскопия пленок a-C : H и a-C : H(Cu), полученных магнетронным распылением // ФТП, 2001, том 35, выпуск 12, Стр. 1460

Электронно-микроскопическими методами показано, что синтезированный в порах опала нитрид галлия имеет совершенную кристаллическую структуру. Из исследований спектров отражения установлено, что полученные нанокомпозиты опал--<нитрид галлия> сохраняют фотонно-кристаллические свойства исходной упорядоченной матрицы опала при любой(0-100%) степени заполнения пор опала нитридом галлия.
Голубев В.Г., Курдюков Д.А., Медведев А.В., Певцов А.Б., Сорокин Л.М., Хатчисон Дж. Структурные и фотонные свойства нанокомпозитов опал--GaN // ФТП, 2001, том 35, выпуск 11, Стр. 1376

Определены корреляции между характеристикой среднего порядка в структуре a-Si : H и плотностью дефектов, их зарядовым состоянием, оптической шириной запрещенной зоны, ее пространственными флуктуациями. Показано, что модифицирование структуры на уровне среднего порядка за счет образования нановключений может приводить к радикальному росту фотопроводимости и к упорядочению структуры аморфной матрицы.
Голикова О.А. Средний порядок иоптоэлектронные свойства тетраэдрически координированного гидрированного аморфного полупроводника // ФТП, 2001, том 35, выпуск 11, Стр. 1370

Проведено исследование влияния легирования азотом на электрические и электролюминесцентные характеристики пленок аморфного гидрированного кремния, легированного эрбием. При этом параметры материала, характеристики структур на его основе и эффективность электролюминесценции эрбия (lambda=1.54 мкм) определяются превышением уровня легирования азотом над фоновым значением, определяемым концентрациейEr. Показано, что при уменьшении фоновой концентрации и сохранении легирования азотом на уровне ~ 1021 см-3 возможно получение эффективно люминесцирующих структур. Предложен возможный механизм, объясняющий такой эффект на основе двух форм встраивания атомов азота в структуру a-Si : H, легированногоEr: с образованием комплекса Er--N и с образованием заряженной дефектной пары N+4--Si3-, при этом эффективность электролюминесценции определяется количеством таких пар.
Коньков О.И., Теруков Е.И., Границына Л.С. Влияние легирования азотом на электрофизические свойства иэрбиевую электролюминесценцию пленок a-Si : H(Er) // ФТП, 2001, том 35, выпуск 10, Стр. 1250

Представлены результаты численного расчета температурных зависимостей фотопроводимости a-Si : H p-типа. Расчеты были выполнены для простой рекомбинационной модели, учитывающей при низких температурах туннельную рекомбинацию между электронами, захваченными на состояния хвоста зоны проводимости, и дырками, захваченными на состояния хвоста валентной зоны. Результаты расчета согласуются с экспериментальными данными, согласно которым фотопроводимость a-Si : H p-типа слабо зависит от положения уровня Ферми и от полной концентрации оборванных связей. Проведенное компьютерное моделирование позволяет заключить, что возможной причиной такой слабой зависимости является разная "протяженность" хвостов валентной зоны и зоны проводимости. Показано, что в a-Si : H p-типа в условиях освещения статистика заполнения состояний в щели подвижности существенно отличается от равновесной.
Кузнецов С.В. Численный расчет температурных зависимостей фотопроводимости a-Si : H p-типа // ФТП, 2001, том 35, выпуск 10, Стр. 1244

Исследованы наноструктурированные пленки Si, отличающиеся содержанием водорода и формами Si--H-связей, а также некоторыми характеристиками включений Si в аморфной матрице (объемная фракция, размер, структура). Определены свойства, общие для всех исследованных пленок, по сравнению с a-Si : H--- возрастание плотности дефектов и немонотонный рост фотопроводимости на "красном крыле" спектральной зависимости. В то же время имеются пленки как с повышенной, так и с пониженной фотопроводимостью по сравнению с a-Si : H.
Голикова О.А., Казанин М.М. Особенности фотоэлектрических свойств наноструктурированных пленок гидрированного кремния // ФТП, 2001, том 35, выпуск 10, Стр. 1240

Методами рентгеновской и ультрамягкой рентгеновской спектроскопии были изучены эмиссионныеSiKbeta- иSiL23-спектры кристаллического кремния, аморфного гидрогенизированного кремния и силицина--- новой аллотропной формы кремния, представляющей собой линейные цепочки кремниевых атомов. Обнаружено, что SiL23-спектры силицина имеют не два, как кристаллический и аморфный кремний, а три максимума. Третий максимум наблюдается в высокоэнергетической части спектра вблизи95.7 эВ, его интенсивность составляет~75% от интенсивности главного максимума. Вкоротковолновой области SiKbeta-спектра также наблюдается дополнительный пик. Такие существенные различия в форме рентгеновских спектров аморфного кремния и силицина объясняются наличием сильной pi-составляющей химических связей атомов кремния в силицине.
Машин А.И., Хохлов А.Ф., Домашевская Э.П., Терехов В.А., Машин Н.И. Исследование электронной структуры аморфного кремния исилицина методом рентгеновской спектроскопии // ФТП, 2001, том 35, выпуск 8, Стр. 995