Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 10 » Статья стр. 1447
<<<>>>
Определение зонной структуры и проводимости нанокомпозита Si@O@Al
DOI: 10.61011/JTF.2023.10.56283.93-23
Рудый А.С.1, Чурилов А.Б.1, Курбатов С.В.1, Мироненко А.А.1, Наумов В.В.1, Козлов Е.А.1
1Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, Ярославль, Россия
Email: rudy@uniyar.ac.ruabchurilov@mail.rukurbatov-93@bk.ru
Поступила в редакцию: 16 апреля 2023 г.
В окончательной редакции: 27 июля 2023 г.
Принята к печати: 31 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 26 сентября 2023 г.
PDF версия
Методом Тауца определена оптическая ширина запрещенной зоны нанокомпозита Si@O@Al, составившая 1.52 eV для аморфной фазы (a-Si) и 1.15 eV для нанокристаллической (nc-Si). Ширины запрещенных зон образующих Si@O@Al фаз a-Si, a-SiOx и a-Si(Alx) составляют 1.38, 1.89 и 0.8 eV соответственно. На основании вольт-амперных характеристик контактов Ti|Si@O@Al и Ti|a-Si получена оценка электронного сродства. Показано, что высота барьера Шоттки контакта Ti|Si@O@Al φB≥1.0 eV, а максимально возможное значение электронного сродства Si@O@Al - chi=3.3 eV. Полученные результаты позволяют оценить энергию Ферми нанокомпозита и интерпретировать ступенчатые зарядные кривые тонкопленочных твердотельных литий-ионных аккумуляторов на основе Si@O@Al как результат компенсации акцепторной примеси Al в процессе литирования. Ключевые слова: нанокомпозит, аморфный кремний, твердый раствор, оптическая ширина запрещенной зоны, график Тауца, вольт-амперная характеристика, барьер Шоттки, электронное сродство, варисторный эффект.
  1. X. Yu, J. Bates, G. Jellison, F. Hart. J. Electrochem. Soc., 144 (2), 524 (1997). DOI: 10.1149/1.1837443
  2. A.A. Mironenko, I.S. Fedorov, A.S. Rudy, V.N. Andreev, D.Yu. Gryzlov, T.L. Kulova, A.M. Skundin. Monatshefte fur Chemie-Chemical Monthly, 150 (10), 1753 (2019). DOI: 10.1007/s00706-019-02497-1
  3. T.L. Kulova, A.A. Mironenko, A.S. Rudy, A.M. Skundin, All Solid State Thin-Film Lithium-Ion Batteries. Materials, Technology, and Diagnostics (CRC Press, Boca Raton, 2021), DOI: 10.1201/9780429023736
  4. А.С. Рудый, А.А. Мироненко, В.В. Наумов, А.Б. Чурилов. Письма в ЖТФ, 48 (12), 32 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.12.52676.19188
  5. А.С. Рудый, А.Б. Чурилов, А.А. Мироненко, В.В. Наумов, С.В. Курбатов, Е.А. Козлов. Письма в ЖТФ, 48 (17), 9 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.17.53279.19276
  6. D.A. Drabold, U. Stephan, J. Dong, S.M. Nakhmanson. J. Mol. Graphics Mod., 17 (5-6), 285 (1999). DOI: 10.1016/S1093-3263(99)00036-4
  7. Б.А. Голоденко, А.Б. Голоденко. Вестн. ВГУИТ, 2, 65 (2014). https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanieelekt- ronnoy-struktury-i-raschyot-osnovnyh-elektro-fizicheskihpa- rametrov-amorfnogo-kremniya
  8. J. Tauc, R. Grigorovic, A. Vancu. Phys. Stat. Sol. (b), 15 (2), 627 (1966). DOI: 10.1002/pssb.19660150224
  9. D.E. Aspnes, A.A. Studna. Phys. Rev. B, 27 (2), 985 (1983). DOI: 10.1103/PhysRevB.27.985
  10. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский, М.Е. Бродов, М.В. Быстров, Б.В. Виноградов, Л.И. Винокурова, Э.Б. Гельман, А.П. Геппе, И.С. Григорьев, К.Г. Гуртовой, В.С. Егоров, А.В. Елецкий, Л.К. Зарембо, В.Ю. Иванов, В.Л. Ивашинцева, В.В. Игнатьев, Р.М. Имамов, А.В. Инюшкин, Н.В. Кадобнова, И.И. Карасик, К.А. Кикоин, В.А. Криворучко, В.М. Кулаков, С.Д. Лазарев, Т.М. Лифшиц, Ю.Э. Любарский, С.В. Марин, И.А. Маслов, Е.3. Мейлихов, А.И. Мигачев, С.А. Миронов, А.Л. Мусатов, Ю.П. Никитин, Л.А. Новицкий, А.И. Обухов, В.И. Ожогин, Р.В. Писарев, Ю.В. Писаревский, В.С. Птускин, А.А. Радциг, В.П. Рудаков, Б.Д. Сумм, Р.А. Сюняев, М.Н. Хлопкин, И.Н. Хлюстиков, В.М. Черепанов, А.Г. Чертов, В.Г. Шапиро, В.M. Шустряков, С.С. Якимов, В.П. Яновский. Физические величины: Справочник. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова (Энергоатомиздат, М., 1991)
  11. W. Jacob, A. von Keudell, T. Schwarz-Selinger. Braz. J. Phys., 30 (3), 508 (2000). DOI: 10.1590/S0103-97332000000300006
  12. I.P. Herman. Optical Diagnostics for Thin Film Processing (Academic Press, NY., 1996), DOI: 10.1016/B978-0-12-342070-1.X5000-1
  13. Ю.И. Уханов. Оптические свойства полупроводников (Наука, М., 1977)
  14. Л.П. Павлов. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов (Высшая школа, М., 1987)
  15. М.Н. Солован, В.В. Брус, Э.В. Майструк, П.Д. Марьянчук. Неорг. матер., 50 (1), 46 (2014). DOI: 10.7868/S0002337X14010175 [M.N. Solovan, V.V. Brus, E.V. Maistruk, P.D. Maryanchuk. Inorg. Mater., 50 (1), 40 (2014). DOI: 10.1134/S0020168514010178]
  16. Z. Ghorannevis, E. Akbarnejad, M. Ghoranneviss. J. Theor. Appl. Phys., 10, 25 (2016). DOI: 10.1007/s40094-016-0219-7
  17. M.F. Hasaneen, Z.A. Alrowaili, W.S. Mohamed. Mater. Res. Express, 7 (1), 016422 (2020). DOI: 10.1088/2053-1591/ab6779
  18. M. Cesaria, A.P. Caricato, M. Martino. Appl. Phys. Lett., 105 (3), 031105 (2014). DOI: 10.1063/1.4890675
  19. R.A. Street. Hydrogenated Amorphous Silicon (Cambridge University Press, Cambridge, 1991), DOI: 10.1017/CBO9780511525247
  20. F.L. Marti nez, A. Prado, I. Martil, G. Gonzalez-Di az, B. Selle, I. Sieber. J. Appl. Phys., 86 (4), 2055 (1999). DOI: 10.1063/1.371008
  21. D.E. Carlson, C.R. Wronski. Appl. Phys. Lett., 28 (11), 671 (1976). DOI: 10.1063/1.88617
  22. Л.А. Мазалецкий. Исследование влияния структуры и фазового состава нанокомпозитов на основе кремния на процессы внедрения и экстракции лития. Канд. дисс. (МИФИ, Москва, 2022)
  23. T. Searle (ed.). Properties of Amorphous Silicon and its Alloys (London, INSPEC, IEE, 1998)
  24. Е.В. Паринова. Электронно-энергетическое строение и фазовый состав аморфных нанокомпозитных пленок a-SiO_x-a-Si : H. Канд. дисс. (ВГУ, Воронеж, 2016)
  25. J. Racko, J. Pechav cek, M. Mikolav sek, P. Benko, A. Grmanova, L. Harmatha, J. Breza. Radioengineering, 22 (1), 240 (2013)
  26. C.I. Ukan, R.V. Kruzelecky, D. Racansky, S. Zukotynski, J.M. Perz. J. Non-Cryst. Solids, 103 (1), 131 (1988). DOI: 10.1016/0022-3093(88)90425-5
  27. S. Dinca, G. Ganguly, Z. Lu, E.A. Schiff, V. Vlahos, C.R. Wronski, Q. Yuan. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 762, A7.1.1 (2003). https://core.ac.uk/reader/215686760
  28. R.J. Loveland, W.E. Spear, A. Al-Sharbaty. J. Non-Cryst. So- lids, 13 (1), 55 (1974). DOI: 10.1016/0022-3093(73)90035-5
  29. С.С. Некрашевич, В.А. Гриценко. ФТТ, 56 (2), 209 (2014). [S.S. Nekrashevich, V.A. Gritsenko. Phys. of the Solid State, 56 (2), 207 (2014). DOI: 10.1134/S106378341402022X]

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