Зависимость удельного электросопротивления на переменном токе слоев алмазоподобного углерода в наноструктуре In/DLC//Si/In от толщины DLC
Зур И.А.1, Леоненко В.Ю.1, Федотов А.К.1, Шманай Е.Е.1, Харченко А.А.1, Горбачук Н.И.2, Ермакова Е.А.2, Титова С.С.3, Чувенкова О.А.3, Турищев С.Ю.3, Федотова Ю.А.1, Мовчан С.А.4
1Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета, Минск, Беларусь
2Физический факультет Белорусского государственного университета, Минск, Беларусь
3Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
4Объединеный институт ядерных исследований, Дубна, Россия
Email: zur.ilya01@gmail.com, vs.4550817@gmail.com, akf1942@gmail.com, ouik9970@gmail.com, xaatm@mail.ru, gorbachuk@bsu.by, ermakova.katherina@yandex.ru, titova@phys.vsu.ru, chuvenkova@phys.vsu.ru, tsu@phys.vsu.ru, julia@hep.by, movchansa57@gmail.com
Поступила в редакцию: 29 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 4 января 2025 г.
Принята к печати: 14 января 2025 г.
Выставление онлайн: 22 марта 2025 г.
Посредством анализа спектров рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии наноразмерных DLC-покрытий подтверждено увеличение количества атомов углерода с sp2-гибридизацией электронных орбиталей от 8 до 21 % при увеличении толщины от 22 до 46 nm. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии зафиксировано незначительное окисление и азотирование поверхности DLC. Предложена эквивалентная электрическая схема для описания частотных зависимостей импеданса слоя DLC и потенциального барьера на границе DLC//Si. Установлено, что удельное электросопротивление DLC в квазистатическом пределе уменьшается от 1000 до 1 Ω·m при росте толщины от 22 до 71 nm. Зафиксировано, что импеданс структуры In/DLC//Si/In может уменьшаться до 20 раз при варьировании напряжения смещения в диапазоне -4-+4 V относительно подложки Si. Ключевые слова: DLC-покрытие, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, импедансная спектроскопия, эквивалентная схема, зонная диаграмма, удельная электропроводность.
- M. Shamsa, W. Liu, A. Balandin, C. Casiraghi, W. Milne, A. Ferrari. Appl. Phys. Lett. 89, 161921 (2006)
- F. Stock, F. Antoni, F. Le Normand, D. Muller, M. Abdesselam, N. Boubiche, I. Komissarov. Appl. Phys. A 123, 590 (2017)
- И.А. Зур, Е.Е. Шманай, Ю.А. Федотова, А.А. Харченко, С.А. Мовчан. ФТТ 65, 49 (2023)
- A. Grill, V. Patel, S. Cohen. Diam. Relat. Mater. 3, 281 (1994)
- http://www.dlc.ru/oblasti-primeneniya/detali-i-mehanizmy/
- C.R. Lin, D.H. Wei, C.K. Chang, W.H. Liao. Phys. Procedia 18, 46 (2011)
- П.А. Августовский. Инновационные технологии и образование. --- 2022. --- С. 288-291
- Y. Deng. https://proleantech.com/ru/dlc-coating-comprehen- sive-guide/
- J. Metcalfe, I. Mejia, J. Murphy, M. Quevedo, L. Smith, J. Alvarado, B. Gnade, H. Takai. arXiv:1411.1794 [Hep-Ex, Physics:Physics] (2014)
- А.А. Харченко, И.А. Зур, Ю.А. Федотова, Химия высоких энергий 56, 378 (2022)
- I. Zur, Y. Shmanay, J. Fedotova, G. Remnev, S. Movchan, V. Uglov, Diam. Relat. Mater. 142, 110802 (2024)
- I.A. Zur, A.S. Fedotov, A.A. Kharchanka, Y.E. Shmanay, J.A. Fedotova, S.A. Movchan. Nonlinear Phenomena in complex systems. 26, 4, 393-400 (2023)
- Y.S. Zou, Q.M. Wang, H. Du, G.H. Song, J.Q. Xiao, J. Gong, C. Sun, L.S. Wen. Appl. Surf. Sci. 241, 295 (2005)
- C.K. Park, S.M. Chang, H.S. Uhm, S.H. Seo, J.S. Park. Thin Solid Films 420--421, 235 (2002)
- N. Dwivedi, S. Kumar, H.K. Malik, Govind, C.M.S. Rauthan, O.S. Panwar, Applied Surface Science 257, 6804 (2011)
- B. Lesiak, N. Rangam, P. Jiricek, I. Gordeev, J. Toth, L. Kover, M. Mohai, P. Borowicz, Front. Chem. 7 (2019)
- P. Merel, M. Tabbal, M. Chaker, S. Moisa, J. Margot. Appl. Surf. Sci. 136, 105 (1998)
- H. Sheng, W. Xiong, S. Zheng, C. Chen, S. He, Q. Cheng. Carbon Lett. 31, 929 (2021)
- F. Xiao, W. Li, L. Fang, D. Wang. J. Hazard. Mater., 308, 11 (2016)
- W. Xiaoqiang, Z. Xu, H. Xiangyi, T. Yingjian, W. Haojie, F. Haoran, L. Huimin. Sci. Rep. 14 (2024)
- N. Kametani, M. Nakamura, K. Yashiro, T. Takaki. Comput. Mater. Sci. 209, 111420 (2022)
- https://russkijmetall.ru/redkozemelnyy-metall-i-dr/kremniy- metallicheskiy/kremniy-kristallicheskiy/kremniy-monokri- stallicheskiy/plastiny-kremniya-monokristallicheskogo-kef/
- A. Evtukh, V.G. Litovchenko, M. Strikha, A. Kurchak, O. Yilmazoglu, H. Hartnagel. Ukr. J. Phys. 62, 526 (2017)
- L. Hao, Y. Liu, W. Gao, Z. Han, Q. Xue, H. Zeng, Z. Wu, J. Zhu, W. Zhang. J. Appl. Phys. 117, 114502 (2015)
- Ю.В. Емельянова, М.В. Морозова, З.А. Михайловская, Е.С. Буянова. Импедансная спектроскопия: теория и применение (Издательство Уральского университета, Екатеринбург, 2017)
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.