Властивості гетероструктури “силіцид вищого марганцю-кремнію”
Анотація
На основі дифузійної технології багато вчених і фахівців проводили дослідження з отримання матеріалів, принципово відмінних за електричними і фототермічними параметрами від вихідного матеріалу, шляхом введення в напівпровідникові матеріали різних вхідних атомів і створення глибоких енергетичних рівнів в їх забороненій зоні. Електричні, фотоелектричні, оптичні та магнітні властивості цих напівпровідникових матеріалів були ретельно вивчені з елементами групи металів, ізовалентними елементами та рідкоземельними елементами, доданими до кремнію в процесі росту, іонної імплантації або дифузії з газоподібного стану. Технологія введення домішкових атомів у кремній дифузійним методом відрізняється від інших простотою, енергоефективністю та дешевизною. Сучасна технологія зміни питомого опору та електропровідності вихідного зразка шляхом дифузії атомів марганцю в монокристалічний кремній вивчена недостатньо. У статті встановлено, що при дифузії атомів марганцю в кремній утворюється високомарганцевий на його поверхні і в приповерхневому шарі утворюється силіцид. На основі аналізу експериментальних результатів встановлено термоЕРС (електрорушійна сила) в структурах Mn4Si7‑Si < Mn > - Mn4Si7 в певному інтервалі температур і при освітленні (з монохроматичне або інтегроване світло) пояснюється тим, що він заснований на ефекті Пельтьє, який спостерігається в напівпровідниках. Вольт-амперні характеристики (VAC) отриманих структур були виміряні при різних температурах, у темряві та на світлі. Утворення прикордонного шару з високим питомим опором на межі вищого переходу марганець-кремній, переходу від вищого силіциду марганцю до основи структури за рахунок ефекту іонізації пор при освітленні структур і зовнішньому впливі. Область застосування була уточнена на основі результатів VAC. Шар вищого силіциду марганцю, утворений на поверхні кремнію, має властивості напівпровідника, а утворення гетеропереходу при переході на кремній показано на основі сферічної діаграми.
Завантаження
Посилання
A.E. Gershinsky, A.V. Rzhanov, and E.I. Cherenkov, “Thin-film silicides in microelectronics,” Microelectronics, 11(2), 83-94 (1982). (in Russian)
V.K. Zaitsev, V.I. Tarasov, and A.A. Adilbekov, “Metal–nonmetal transition in compensated higher manganese silicide,” PTT, 16(3), 581-584 (1976). (in Russian)
V.V. Ilchenko, and V.I. Strikha, “Rearangement of the electronic structure of the metal-silicon silicide interface during low-temperature annealing,” Ukrainian Physical journal, 28(2), 248-252 (1983). (in Russian)
J.Pout, K.Tu, and J.Meyer, Thin films: Mutual Diffusion and Reaction, (Mir, Moscow, 1982). (in Russian)
N.Egwunyenga, B.Josephinea, S.Okunzuwa, and L.Imosobome, “Synthesis of SnS/SnO nanostructure material for photovoltaic application,” East Eur. J. Phys. (1), 154 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-1-19
M.K.Bahadyrkhanov, T.S.Kamilov, A.Zh.Khusanov, G.I.Ivakin, and I.S. Zanaveskina, “Investigation of the effect of the transition layer on photovoltaic properties in the structures of higher manganese silicide (HSM) -Si-M,” Surface. X-ray, synchrotron and neutron studies, (6), 100 (2002).
A.A. Rysbaev, Zh.B. Khuzhaniyazov, B.E. Khayriddinov, and I.R. Bikbulatov, Structure and properties of nanoscale films of metal silicides, (Adad plyus, Tashkent, 2017).
T.S.Kamilov, V.V.Klechkovskaya, A.A.Rysbaev, A.S. Orekhov, Sh.Kh. Dzhuraev, and A.S. Kasymov, “Influence of structural defects in silicon on formation of photosensitive heterostructures Mn_4 Si_7 Si Mn_4 Si_7 and Mn_4 Si_7 Si M,” EuroAsian journal of physics and functional materials, 2(4), 360-366 (2019). https://doi.org/10.29317/ejpfm.2018020408
M.K. Bakhadyrkhanov, S.B. Islamov, N.F. Zikrillaev, and K. Khaydarov, “Nanoscale varizon structure in silicon with multicharged nanoclusters,” Microelectronics, 42(6), 444-446 (2013). (in Russian)
G.V. Samsonov, L.A. Dvorina, and B.M. Rud, Silicides, (Metallurgy, Moscow, 1979). (in Russian)
M.K. Bakhadirkhanov, S.N. Ibodullaev, N.F. Zikrillaev et al., “An Infrared Radiation Photoresistor Based on Silicon with Nanoclusters of Manganese Atoms,” Tech. Phys. Lett. 47, 641-644 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063785021070038
V.V. Klechkovskaya, T.S. Kamilov, S.I. Avdasheva, S.S. Khudaiberdiev, and V.I. Muratova, “Features of the crystal structure of films of higher manganese silicide painted on silicon,” Crystallography, 39(5), 894-899 (1994). (in Russian)
M.K. Bakhadyrkhanov, N.F. Zikrillaev, S.B. Isamov, and M.O. Tursunov, “Anamalous Photoelectrics Phenomenia in Silicon with Nanoclusters of Managanese atoms,” Semiconductors, 55(6), 542-545 (2021). https://doi.org/10.21883/FTP.2021.06.50912.9259
M.K. Bakhadyrkhanov, S.B. Isamov, and N.F. Zikrillaev, “Photodetectors of IR radiation in the region λ=1.5÷8 µm based on silicon with multi-charge nanoclusters of manganese atoms,” Microelectronics, 42(6), 444-446 (2012). https://doi.org/10.1134/S1063739712030043
A.A. Rysbaev, Zh.B. Khuzhaniyazov, L.H. Rakhimova, and A.M. Rakhimov, “On the formation of new surface superstructures in the formation of thin nanoscale films of silicides,” Uzbek Physical Journal, 15(2), 26-32 (2013). (in Russian)
V.I. Strikha, Contact phenomena in semiconductors, (Vyshcha Shkola, Kyiv, 1982). (in Russian)
M.K. Bakhadyrkhanov, and S.B. Islamov, “Physical foundations of the formation of the silicon-based heterovarizonic structure,” Technical Physics, 14, 2211 (2022). http://dx.doi.org/10.21883/TP.2022.14.55220.60-21
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
