Эволюция состава естественного окисла на поверхности Al0.3Ga0.7As(100) при взаимодействии с водным раствором сульфида натрия
Лебедев М.В.
1, Львова Т.В.
1, Дементьев П.А.
1, Седова И.В.
1, Королева А.В.
2, Жижин Е.В.
2, Лебедев С.В.
21Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: mleb@triat.ioffe.ru, demenp@mail.ioffe.ru, irina@beam.ioffe.ru, aleksandra.koroleva@spbu.ru, evgeniy.zhizhin@spbu.ru, s.v.lebedev@spbu.ru
Поступила в редакцию: 24 сентября 2024 г.
В окончательной редакции: 15 ноября 2024 г.
Принята к печати: 5 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 7 января 2025 г.
Методами атомно-силовой микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовались морфология и состав оксидного слоя, сформировавшегося на поверхности эпитаксиального слоя Al0.3Ga0.7As(100) в результате хранения на воздухе в течение нескольких месяцев, а также его эволюция в процессе обработки концентрированным водным раствором сульфида натрия. Показано, что формирующийся на поверхности полупроводника оксидный слой не однороден по своему качественному составу: верхняя часть состоит из оксидов металлов III группы и оксидов мышьяка, в то время как приграничная область полупроводник/оксидный слой значительно обогащена элементарным мышьяком. Обработка концентрированным водным раствором сульфида натрия приводит к практически полному удалению оксидов и не приводит к существенному изменению толщины слоя мышьяка. Поверхность остается покрытой слоем элементарного мышьяка толщиной ~1 нм, шероховатость которой увеличивается с увеличением времени обработки. Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия (АСМ), рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), химическое травление, пассивация поверхности, шероховатость поверхности.
- R.W. Lambert, T. Ayling, A.F. Hendry, J.M. Carson, D.A. Barrow, S. McHendry, C.J. Scott, A. McKee, W. Meredith. J. Lightwave Technol., 24, 61 (2006)
- S. Koseki, B. Zhang, K. De Greve, Y. Yamamoto. Appl. Phys. Lett., 94, 051110 (2009)
- I.E. Cortes-Mestizo, L.I. Espinosa-Vega, J.A. Espinoza-Figueroa, A. Cisneros-de-la-Rosa, E. Eugenio-Lopez, V.H. Mendez-Garcia, E. Briones, J. Briones, L. Zamora-Peredo, R. Droopad, C. Yee-Rendon. J. Vac. Sci. Technol., B, 34, 02L110 (2016)
- G. Mariani, P.-S. Wong, A.M. Katzenmeyer, F. Leonard, J. Shapiro, D.L. Huffaker. Nano Lett., 11, 2490 (2011)
- L. Shen, E.Y.B. Pun, J.C. Ho. Mater. Chem. Front., 1, 630 (2017)
- E. Barrigon, M. Heurlin, Z. Bi, B. Monemar, L. Samuelson. Chem. Rev., 119, 9170 (2019)
- G. Boras, X. Yu, H.A. Fonseka, G. Davis, A.V. Velichko, J.A. Gott, H. Zeng, S. Wu, P. Parkinson, X. Xu, D. Mowbray, A.M. Sanchez, H. Liu. J. Phys. Chem. C, 125, 14338 (2021)
- R.R. Reznik, I.V. Ilkiv, K.P. Kotlyar, V.O. Gridchin, D.N. Bondarenko, V.V. Lendyashova, E.V. Ubyivovk, A.S. Dragunova, N.V. Kryzhanovskaya, G.E. Cirlin. Phys. Status Solidi RRL, 16, 2200056 (2022)
- A. Creti, P. Prete, N. Lovergine, M. Lomascolo. ACS Appl. Nano Mater., 5, 18149 (2022)
- K. Minehisa, R. Murakami, H. Hashimoto, K. Nakama, K. Sakaguchi, R. Tsutsumi, T. Tanigawa, M. Yukimune, K. Nagashima, T. Yanagida, S. Sato, S. Hiura, A. Murayama, F. Ishikawa. Nanoscale Adv., 5, 1651 (2023)
- Y. Sun, P. Pianetta, P.-T. Chen, M. Kobayashi, Y. Nishi, N. Goel, M. Garner, W. Tsai. Appl. Phys. Lett., 93, 194103 (2008)
- A. Nainani, Y. Sun, T. Irisawa, Z. Yuan, M. Kobayashi, P. Pianetta, B.R. Bennet, J.B. Boos, K.C. Saraswat. J. Appl. Phys., 109, 114908 (2011)
- F.S. Aguirre-Tostado, M. Milojevic, C.L. Hinkle, E.M. Vogel, R.M. Wallace, S. McDonnel, C.J. Hughes. Appl. Phys. Lett., 92, 171906 (2008)
- M.V. Lebedev, N.A. Kalyuzhnyy, S.A. Mintairov, W. Calwet, B. Kaiser, W. Jaegermann. Mater. Sci. Semicond. Process., 51, 81 (2016)
- V.L. Berkovits, V.M. Lantratov, T.V. L'vova, G.A. Shakiashvili, V.P. Ulin, D. Paget. Appl. Phys. Lett., 63, 970 (1993)
- I.V. Sedova, T.V. L'vova, V.P. Ulin, S.V. Sorokin, A.V. Ankudinov, V.L. Berkovits, S.V. Ivanov, P.S. Kop'ev. Semiconductors, 36, 54 (2002)
- T.V. L'vova, I.V. Sedova, M.S. Dunaevskii, A.N. Karpenko, V.P. Ulin, S.V. Ivanov, V.L. Berkovits. Phys. Solid State, 51, 1114 (2009)
- V.A. Solov'ev, I.V. Sedova, T.V. Lvova, M.V. Lebedev, P.A. Dement'ev, A.A. Sitnikova, A.N. Semenov, S.V. Ivanov. Appl. Surf. Sci., 356, 378 (2015)
- H. Oigawa, J.-F. Fan, Y. Nannichi, H. Sugahara, M. Oshima. Jpn. J. Appl. Phys., 30, L322 (1991)
- M.V. Lebedev, T.V. Lvova, I.V. Sedova, Yu.M. Serov, S.V. Sorokin, A.V. Koroleva, E.V. Zhizhin, S.V. Lebedev. Mater. Sci. Semicond. Process., 181, 108604 (2024)
- C.J. Powell, A. Jablonski. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A, 601, 54 (2009)
- C.J. Powell, A. Jablonski. NIST Electron Inelastic-Mean-Free-Path Database --- Version 1.2 [National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD (2010)]
- М.В. Лебедев. ФТП, 54, 587 (2020)
- C.D. Thurmond, G.P. Schwartz, G.W. Kammlott, B. Schwartz. J. Electrochem. Soc., 127, 1366 (1980)
- R. Toyoshima, S. Murakami, S. Eguchi, K. Amemiya, K. Mase, H. Kondoh. Chem. Commun., 56, 14905 (2020)
- M. Scarrozza, G. Pourtois, M. Houssa, M. Caymax, A. Stesmans, M. Meuris, M.M. Heyns. Appl. Phys. Lett., 95, 253504 (2009)
- M.V. Lebedev, E. Mankel, T. Mayer, W. Jaegermann. J. Phys. Chem. C, 114, 21385 (2010)
- P.M.A. Sherwood. Surf. Sci. Spectra, 5, 1 (1998)
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.