Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 4 » Статья стр. 656
<<<>>>
Полученные плазменно-химическим осаждением a-C : ND покрытия: взаимосвязь эмиссионных свойств и фазового состава
DOI: 10.21883/FTT.2023.04.55306.556
Переводная версия: 10.21883/PSS.2023.04.56008.556
Фонд развития теоретической физики и математики ”БАЗИС“ , Конкурс «Стипендии – Физический факультет» на получение стипендий для аспирантов Физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, 20-2-2-7-1
Завидовский И.А. 1, Стрелецкий О.А. 1, Татаринцев А.А. 1, Миннебаев К.Ф.1, Хайдаров А.А.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Email: ia.zavidovskii@physics.msu.ru
Поступила в редакцию: 18 декабря 2022 г.
В окончательной редакции: 18 декабря 2022 г.
Принята к печати: 24 января 2023 г.
Выставление онлайн: 28 марта 2023 г.
PDF версия
Рассмотрены покрытия, содержащие фазы на основе наноалмазов и аморфного углерода (a-C : ND-покрытия), синтезированные методом химического газофазного осаждения в плазме дугового разряда (плазменно-химического осаждения) при различных относительных концентрациях Ar/H2/CH4. По данным спектроскопии комбинационного рассеяния, исследуемые покрытия помимо алмазной субструктуры содержат фазы на основе аморфного углерода и полиенов, тогда как алмазная фаза пассивирована водородом в различной степени. Рассмотрена взаимосвязь между параметрами осаждения и структурой материалов. Показано, что упорядоченность аморфной субструктуры и формирование границ раздела фаз оказывают влияние на свойства электронного транспорта и вторичной электронной эмиссии. Рассмотрен вопрос анализа спектров истинно вторичных электронов в применении к аттестации наноструктурированных углеродных образцов. Показано, что изменение доли полиенов в структуре образцов приводит к вариации соотношения автоэлектронной и надбарьерной эмиссии. Рассмотрено влияние структурного и фазового состава образцов на их эмиссионные характеристики, в частности, на поле активации эмиссии, значение которого для исследуемых образцов варьировалось в диапазоне 9-18 V/μm. Ключевые слова: наноалмазные композиты, полиеноподобные материалы, транспорт электронов, водородная пассивация, поле активации эмиссии.
  1. Е.Д. Эйдельман, А.В. Архипов. УФН 190, 7, 693 (2020). [E.D. Eidelman, A.V. Arkhipov. Phys. Usp. 63, 7, 648 (2020)]
  2. V.I. Kleshch, R.R. Ismagilov, V.V. Mukhin, A.S. Orekhov, A.S. Filatyev, A.N. Obraztsov. Nanotechnol. 33, 41, 415201 (2022)
  3. G. Kumar, H. Gupta, S. Ghosh, P. Srivastava. Physica E 135, 114946 (2022)
  4. T. Hu, S. Zhu, Y. Zhao, X. Sun, J. Yang, Y. He, X. Wang, C. Bai, H. Bai, H. Wei, M. Cao, Z. Hu, M. Liu, W. Cui. Chin. Phys. B 31, 4, 047901 (2022)
  5. H. Vazquez, A. Kononov, A. Kyritsakis, N. Medvedev, A. Schleife, F. Djurabekova. Phys. Rev. B 103, 22, 224306 (2021)
  6. M. Cao, X.-S. Zhang, W.-H. Liu, H.-G. Wang, Y.-D. Li. Diamond. Rel. Mater. 73, 199 (2017)
  7. R. Vaz, P.W. May, N.A. Fox, C.J. Harwood, V. Chatterjee, J.A. Smith, C.J. Horsfield, J.S. Lapington, S. Osbourne. J. Inst. 10, 03, P03004 (2015)
  8. M. Mastellone, A. Bellucci, M. Girolami, V. Serpente, R. Polini, S. Orlando, V. Valentini, A. Santagata, B. Paci, A. Generosi, M. Guaragno, D.M. Trucchi. Diamond. Rel. Mater. 128, 109294 (2022)
  9. M. Ficek, B. Dec, K.J. Sankaran, K. Gajewski, P. Tatarczak, I. Wlasny, A. Wysmolek, K. Haenen, T. Gotszalk, R. Bogdanowicz. Adv. Mater. Interf. 8, 20, 2100464 (2021)
  10. F. Giubileo, A. Di Bartolomeo, L. Iemmo, G. Luongo, F. Urban. Appl. Sci. 8, 4, 526 (2018)
  11. K. Panda, J.J. Hyeok, J.Y. Park, K.J. Sankaran, S. Balakrishnan, I.-N. Lin. Sci. Rep. 7, 1, 16325 (2017)
  12. M.W. Geis, J.C. Twichell, J. Macaulay, K. Okano. Appl. Phys. Lett. 67, 9, 1328 (1995)
  13. X. Jia, N. Huang, Y. Guo, L. Liu, P. Li, Z. Zhai, B. Yang, Z. Yuan, D. Shi, X. Jiang. J. Mater. Sci. Technol. 34, 12, 2398 (2018)
  14. A. Iyer, J. Etula, Y. Ge, X. Liu, J. Koskinen. Appl. Phys. Lett. 109, 20, 201905 (2016)
  15. O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, V.V. Sychev, A.A. Dudin, S.A. Savinov, A.V. Pavlikov. Appl. Phys. A 128, 1, 83 (2022)
  16. O. Streletskiy, E. Perevedentseva, I. Zavidovskiy, A. Karmenyan, V. Sychev, V. Sadykova, A. Kuvarina, C.-L. Cheng. Magnetochemistry 8, 12, 171 (2022)
  17. R.L. Harniman, O.J.L. Fox, W. Janssen, S. Drijkoningen, K. Haenen, P.W. May. Carbon 94, 386 (2015)
  18. Y. Liu, J. He, N. Zhang, W. Zhang, Y. Zhou, K. Huang. J. Mater. Sci. 56, 22, 12559 (2021)
  19. H.P. Zhou, B. Yang, Z.D. Zhang, H. Zhang, S. Zhang, T.T. Feng, Z.Q. Xu, J. Gao, M.Q. Wu. Appl. Surf. Sci. 605, 154627 (2022).
  20. A.A. Tatarintsev, K.E. Markovets, E.I. Rau. J. Phys. D 52, 11, 115104 (2019)
  21. Э.И. Рау, А.А. Татаринцев. ФТТ 63, 4, 483 (2021). [E.I. Rau, A.A. Tatarintsev. Phys. Solid State 63, 4, 628 (2021)]
  22. T. M\=o ri, Y. Namba. J. Appl. Phys. 55, 9, 3276 (1984)
  23. J. Weng, F. Liu, L.W. Xiong, A. Bai, J.H. Wang. J. Cryst. Growth 495, 1 (2018)
  24. S.L. Cheng, H.C. Lin, Y.H. Huang, S.C. Yang. RSC Adv. 7, 39, 23935 (2017)
  25. A. Monshi, M.R. Foroughi, M.R. Monshi. World J. Nano Sci. Eng. 2, 3, 154 (2012)
  26. K. Hanada, T. Yoshida, Y. Nakagawa, T. Yoshitake. Jpn. J. Appl. Phys. 49, 12R, 125503 (2010)
  27. O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, V.Yu. Balabanyan, A.V. Tsiskarashvili. Appl. Phys. A 128, 10, 929 (2022)
  28. M. Rybachuk, J.M. Bell. Carbon 47, 10, 2481 (2009)
  29. M. Rybachuk, A. Hu, J.M. Bell. Appl. Phys. Lett. 93, 5, 051904 (2008)
  30. D. Ballutaud, F. Jomard, T. Kociniewski, E. Rzepka, H. Girard, S. Saada. Diamond. Rel. Mater. 17, 4, 451 (2008)
  31. F. Wang, L. Wang, Q. Xue. Carbon 96, 411 (2016)
  32. N. Wada, S.A. Solin. Physica B+C 105, 1-3, 353 (1981)
  33. J. Filik, J.N. Harvey, N.L. Allan, P.W. May, J.E.P. Dahl, S. Liu, R.M.K. Carlson. Phys. Rev. B 74, 3, 035423 (2006)
  34. A.C. Ferrari, J. Robertson. Phys. Rev. B 61, 20, 14095 (2000)
  35. J. Li, S.J. Kim, S. Han, H. Chae. Surf. Coat. Technol. 422, 127514 (2021)
  36. A. Dorner-Reisel, A. Engel, S. Svoboda, C. Schu rer, S. Weib mantel. Diamond. Rel. Mater. 108, 4, 107787 (2020)
  37. T. Wu, C. Lu, T. Sun, Y. Li. J. Mater. Sci. 57, 32, 15385 (2022)
  38. G.S. Prabhakaran, R. Das, M.S.R. Rao, S.S. Bhattacharya. Surf. Coat. Technol. 441, 128552 (2022)
  39. I.A. Zavidovskiy, O.A. Streletskiy, O.Yu. Nishchak, A.A. Haidarov, A.V. Pavlikov. Thin Solid Films 738, 138966 (2021)
  40. G. Kalita, K. Wakita, M. Umeno. RSC Adv. 2, 7, 2815 (2012)
  41. Y.A. Abdu. Diamond. Rel. Mater. 118, 108536 (2021)
  42. A.N. Obraztsov, A.V. Tyurnina, E.A. Obraztsova, A.A. Zolotukhin, B. Liu, K.-C. Chin, A.T.S. Wee. Carbon 46, 6, 963 (2008)
  43. A. Hu, Q.-B. Lu, W.W. Duley, M. Rybachuk. J. Chem. Phys. 126, 15, 154705 (2007)
  44. F.-X. Liu, K.-L. Yao, Z.-L. Liu. Surf. Coat. Technol. 201, 16-17, 7235 (2007)
  45. O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, O.Yu. Nischak, A.V. Pavlikov. Thin Solid Films 671, 31 (2019)
  46. S.J. Askari, F. Akhtar, G.C. Chen, Q. He, F.Y. Wang, X.M. Meng, F.X. Lu. Mater. Lett. 61, 11-12, 2139 (2007)
  47. K.J. Sankaran, P.T. Joseph, H.C. Chen, N.H. Tai, I.N. Lin. Diamond. Rel. Mater. 20, 2, 232 (2011)
  48. Y.S. Kim, J.H. Lee, Y.D. Kim, S.-K. Jerng, K. Joo, E. Kim, J. Jung, E. Yoon, Y.D. Park, S. Seo, S.-H. Chun. Nanoscale 5, 3, 1221 (2013)
  49. L. Mosinska, P. Popielarski, K. Fabisiak, A. Dychalska. Opt. Mater. 101, 109676 (2020)
  50. E.I. de Obaldi a, J.J. Alcantar-Pee a, F.P. Wittel, J.F. Veyan, S. Gallardo-Hernadez, Y. Koudriavtsev, D. Berman-Mendoza, O. Auciello. Appl. Sci. 11, 9, 3990 (2021)
  51. O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, O.Yu. Nischak, A.A. Haidarov. Vacuum 175, 109286 (2020).
  52. И.А. Завидовский, О.Ю. Нищак, Н.Ф. Савченко, О.А. Стрелецкий. ЖЭТФ 161, 6, 803 (2022). / I.A. Zavidovskiy, O.Y. Nishchak, N.F. Savchenko, O.A. Streletskiy. JETP 134, 6, 682 (2022)
  53. X. Jiang, W. Beyer, K. Reichelt. J. Appl. Phys. 68, 3, 1378 (1990)
  54. W. Moller. Appl. Phys. Lett. 59, 19, 2391 (1991)
  55. C. Yang. J. Phys.: Conf. Ser. 2152, 1, 012052 (2022)
  56. K. Uppireddi, B.R. Weiner, G. Morell. Diamond. Rel. Mater. 17, 1, 55 (2008)
  57. X.-M. Tang, J. Weber, Y. Baer, C. Mu ller, W. Ha nni, H.E. Hintermann. Phys. Rev. B 48, 14, 10124 (1993)
  58. C.Y. Vallgren, G. Arduini, J. Bauche, S. Calatroni, P. Chiggiato, K. Cornelis, P. Costa Pinto, B. Henrist, E. Metral, H. Neupert, G. Rumolo, E. Shaposhnikova, M. Taborelli. Phys. Rev. ST Accel. Beams 14, 7, 071001 (2011)
  59. Y. Kang, B. Li, J. Zhao, B. Ge, M. Weng, Z. Shi, Y. Zhao. Vacuum 172, 109043 (2020)
  60. O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, O.Yu. Nischak, S.V. Dvoryak. Thin Solid Films 701, 137948 (2020)
  61. C.E. Nebel. Semicond. Sci. Technol. 18, 3, S1 (2003)
  62. J. Cazaux. J. Phys. D 38, 14, 2442 (2005)
  63. L.A. Gonzalez, R. Larciprete, R. Cimino. AIP Adv. 6, 9, 095117 (2016)
  64. K. Wei, S. Wu, Q. Wei, P. Zheng, W. Hu, H. Wang. J. Electron. Mater. 47, 8, 4823 (2018)
  65. C.K. Chiang, C.R. Fincher, Y.W. Park, A.J. Heeger, H. Shirakawa, E.J. Louis, S.C. Gau, A.G. MacDiarmid. Phys. Rev. Lett. 39, 17, 1098 (1977)
  66. C.-S. Wang, H.-C. Chen, H.-F. Cheng, I.-N. Lin. J. Appl. Phys. 107, 3, 034304 (2010)
  67. M.P. Seah. Surf. Sci. 17, 1, 132 (1969)
  68. M. Vos, M.R. Went. Phys. Rev. B 74, 20, 205407 (2006)
  69. A. Hoffman, S. Prawer, M. Folman. Appl. Phys. Lett. 58, 4, 361 (1991)
  70. A. Hoffman, S. Prawer, R. Kalish. Phys. Rev. B 45, 22, 12736 (1992)
  71. A. Modinos. Field, Thermionic and Secondary Electron Emission Spectroscopy. Springer, N.Y. (1984). 375 p
  72. W.F. van Dorp, I. Lazic, A. Beyer, A. Go lzha user, J.B. Wagner, T.W. Hansen, C.W. Hagen. Nanotechnol. 22, 11, 115303 (2011)
  73. M.R. Scheinfein, J. Drucker, J.K. Weiss. Phys. Rev. B 47, 7, 4068 (1993)
  74. O.A. Streletskiy, O.Y. Nishchak, I.A. Zavidovskiy, K.I. Maslakov, A.V. Pavlikov. Thin Solid Films 739, 138993 (2021)
  75. M.A. Caro, V.L. Deringer, J. Koskinen, T. Laurila, G. Csanyi. Phys. Rev. Lett. 120, 16, 166101 (2018)
  76. S. Wang, K. Komvopoulos. Sci. Rep. 11, 1, 3914 (2021)
  77. S. Park, A.P. Gupta, S.J. Yeo, J. Jung, S.H. Paik, M. Mativenga, S.H. Kim, J.H. Shin, J.S. Ahn, J. Ryu. Nanomater. 8, 6, 378 (2018)
  78. W.J. Zhang, Y. Wu, W.K. Wong, X.M. Meng, C.Y. Chan, I. Bello, Y. Lifshitz, S.T. Lee. Appl. Phys. Lett. 83, 16, 3365 (2003)
  79. W.-E. Chen, C. Chen, C.-J. Yeh, X. Hu, K.-C. Leou, I.-N. Lin, C.-R. Lin. ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 34, 28726 (2018)
  80. W. Zhu, G.P. Kochanski, S. Jin, L. Seibles. J.  Appl. Phys. 78, 4, 2707 (1995).
  81. K.J. Sankaran, S. Kunuku, K.-C. Leou, N.-H. Tai, I.-N. Lin. ACS Appl. Mater. Interfaces 6, 16, 14543 (2014)
  82. C.-J. Yeh, H.-T. Chang, K.-C. Leou, I.-N. Lin. Diamond. Rel. Mater. 63, 197 (2016)
  83. K.Y. Teng, H.C. Chen, H.Y. Chiang, C.C. Horng, H.F. Cheng, K.J. Sankaran, N.H. Tai, C.Y. Lee, I.N. Lin. Diamond. Rel. Mater. 24, 126 (2012)
  84. P.W. May, M.-T. Kuo, M.N.R. Ashfold. Diamond. Rel. Mater. 8, 8-9, 1490 (1999)
  85. O.A. Стрелецкий, И.А. Завидовский, О.Ю. Нищак, A.A. Хайдаров, Н.Ф. Савченко, А.В. Павликов. ЖЭТФ 162, 6, 881 (2022). [O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, O.Y. Nishchak, A.A. Haidarov, N.F. Savchenko, A.V. Pavlikov. JETP 135, 6, 844 (2022)].

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme