Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Оптические свойства наноструктурированных углерода и кремния, композитов на их основе

Диссертация: Оптические свойства наноструктурированных углерода и кремния, композитов на их основе
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Автор выражает благодарность научному руководителю д.ф.-м.н., профессору В. В. Болотову, д.ф.-м.н., профессору A.B. Окотрубу с сотрудниками за синтез слоев УНТ, за разработку, создание и предоставление установки «СУТ)-4"для синтеза УНТ, к.ф.-м.н., доценту В. А. Володину за содействие в проведении исследований методом спектроскопии КРС и плодотворные дискуссии, сотрудникам лаборатории физики… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. Оптические свойства наноструктурированного углерода и кремния, наноматериалов на их основе (Обзор литературы)
    • 1. 1. ИК- поглощение и комбинационное рассеяние света в углеродных нанотрубках
    • 1. 2. Оптические свойства пористого кремния: КРС, ИК-поглощение, люминесценция
    • 1. 3. Оптические свойства нанокомпозитов на основе наноструктурированных кремния и углерода
  • ГЛАВА 2. Методика эксперимента
    • 2. 1. Спектроскопия КРС
    • 2. 2. Спектроскопия ИК-поглощения
    • 2. 3. Приготовление образцов наноструктурированных кремния и углерода, нанокомпозитов для оптических измерений
    • 2. 4. Структурные и электрофизические исследования
  • ГЛАВА 3. Экспериментальная часть
    • 3. 1. Исследование методом КРС структуры и фазового состава слоев
  • МУНТ, полученных при использовании катализаторов различного типа
    • 3. 2. Исследование методом КРС структуры и фазового состава слоев нанокомпозитов МУНТ/БпОх, полученных методами СУБ и магнетронного напыления
    • 3. 3. КРС и ИК-поглощение в слоях пористого кремния. и нанокомпозита пс-81/8пОх при адсорбции паров этанолаи молекул N
    • 3. 4. Влияние термообработок на фотолюминесценцию в структурах рог-в^

Оптические свойства наноструктурированных углерода и кремния, композитов на их основе (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

.

Наноструктурированные функциональные материалы являются предметом интенсивных исследований в связи с широкими перспективами их применений. В частности, проблемы миниатюризации и интегрирования микроэлектронных сенсоров со средствами электронного обрамления в пределах кремниевой технологии ставят задачи использования в качестве чувствительных сред наноструктурированных материалов с развитой поверхностью. К таким материалам относятся слои углеродных нанотрубок (УНТ) и пористого кремния (ПК). Нанопористые кремниевые и углеродные структуры, благодаря ряду уникальных физических и химических свойств являются привлекательными объектами для фундаментальных и прикладных исследований [1, 2]. В настоящее время углеродные нанотрубки (УНТ) являются одним из наиболее интенсивно изучаемых наноструктурированных материалов. Электронная структура углеродных нанотрубок чувствительна как к физической, так и химической адсорбции, в частности, это вызывает изменение проводимости. Сорбционные свойства углеродных нанотрубок могут изменяться при введении определенного типа дефектов, например, легирующих примесей, и являются специфическими по отношению к разным типам химических реагентов. К настоящему времени известно довольно много исследований по созданию газовых сенсоров, основанных на УНТ (см., например, [3]), однако абсолютное большинство работ выполнено с использованием порошковых технологий или приводятся результаты исследований на индивидуальных нанотрубках, что мало применимо в условиях массового производства интегрированных микроэлектронных сенсоров.

Другим перспективным материалом для создания интегрированных сенсорных структур является пористый кремний (ПК). Слои ПК показывают высокую чувствительность к сорбции газов [2], но деградируют при нахождении в атмосфере. Сенсорные свойства слоев ПК довольно хорошо исследованы, однако физические процессы при этом изучены недостаточно. В этой связи значительный интерес представляют нанокомпозитные структуры, где пористые материалы (слои УНТ, пористый кремний) являются матрицей-носителем чувствительных сред, в частности, окислов металлов (8пОх, УОх и др., [4, 5]). Ожидается, что исследования в данном направлении позволят решить основные проблемы — повышение чувствительности при уменьшении геометрических размеров элементов, селективности, возможности построения интегрированных микрои наносенсоров.

Оптическая спектроскопия является современным, экспрессным и неразрушающим методом исследования структуры, морфологии и состава конденсированных сред и нанотруктурированных материалов в частности. Изучение оптических свойств наноструктурированных кремния, углерода и слоёв нанокомпозитов на их основе в совокупности с другими методами исследования (структурными, электрофизическими) позволяет вскрывать внутренние физико-химические процессы, протекающие в слоях нанокомпозитов при формировании и. в процессах адсорбции-десорбции. Полученные знания необходимы при разработке высокочувствительных, селективных и интегрированных газовых и жидкостных сенсоров.

Объектом исследования являются слои наноструктурированных кремния и углерода, а именно слои ПК и УНТ, слои нанокомпозитов на их основе, полученные нанесением полупроводникового оксида олова методами магнетронного напыления и СТ).

Методами исследования являются спектроскопия ИК-поглощения, КРС и фотолюминесценции, РЭМ, ПЭМ, спектроскопия ЭПР, Оже, РФЭС, электрофизические исследования.

Цель и задачи работы.

Целью работы является исследование оптическими методами механизмов формирования и свойств нанокомпозитов на основе углеродных нанотрубок, пористого кремния и окислов металлов, процессов адсорбции-десорбции в слоях углеродных нанотрубок, пористого кремния и нанокомпозитов.

Для достижения указанных целей необходимо решить следующие основные задачи:

1. Исследовать методом комбинационного рассеяния света (КРС), структурными методами фракционный состав слоев углеродных нанотрубок и характеристики индивидуальных УНТ, полученных методом СУХ) на структурах 8102/81 при использовании катализаторов в виде слоев металла и мелкодисперсных частиц.

2. Исследовать методом КРС изменение структуры УНТ при формировании слоев нанокомпозита УНТ/8пОх магнетронным напылением и методом СУХ).

3. Методом ИК-поглощения и люминесценции исследовать дефекты, процессы адсорбции и десорбции в свободных пленках пористого кремния (ПК) и структурах рог-81/81.

4. Исследовать методом ИК-поглощения процессы адсорбции и десорбции в слоях нанокомпозита нанокристаллический кремний — 8пОх (пс-81/8пОх).

Научная новизна.

1 .Исследованы слои азотсодержащих УНТ на структурах 8Ю2/81, синтезированные с применением различных типов катализаторов — слоев металла и в межодисперсном состоянии, определены структурные особенности и оптимальные режимы получения сплошных слоев УНТ с захороненными металлическими электродами.

2.Установлены различия в механизмах формирования слоев нанокомпозита УНТ/8пОх при получении методами магнетронного напыления и СУО. Установлено, что при формировании слоя нанокомпозита УНТ/8пОх методом магнетронного напыления изменяются свойства индивидуальных нанотрубок, а при осаждении олова методом СУТ) происходит изменение свойств слоя в целом.

3. Показано, что экспозиция слоев ПК в парах этанола сопровождается ростом числа адсорбированных на поверхности пор гидроксильных групп (ОН)", приводящей к изменению электрофизических свойств элементов скелетона — нанокристаллов 81.

4.Предложен механизм наблюдаемого увеличения концентрации свободных дырок в слое нанокомпозита рог-81/8пОх при адсорбции N02* Показано, что рост концентрации дырок обусловлен, вероятно, уменьшением концентрации оборванных связей кремния (Рь)+ при взаимодействии с отрицательно заряженными молекулами (N02)" .

5. Определена природа околокраевой фотолюминесценции в структурах рог-81/81, возникающая при термообработках. Установлено, что фотолюминесценция обусловлена кислородными термодонорами в подложке кремния.

Практическая значимость.

1 Полученные данные по изменению концентрации свободных носителей заряда в слоях ПК и нанокомпозита рог-81/8пОх при экспозиции в парах этанола и в атмосфере, содержащей N02, имеют практическое значение при разработке газовых интегрированных микрои наносенсоров.

2. Результаты исследований по формированию различных типов нанокомпозитов УНТ/8пОх на слоях УНТ в зависимости от метода нанесения 8пОх (магнетронное напыление, СVI)) открывают возможности формирования наносенсоров либо на индивидуальных функционализированных УНТ, либо на слоях массивов УНТ.

3. Установление природы околокраевой люминесценции в структурах рог-81/81 позволяет с высокой чувствительностью определять содержание термодефектов в 81 и проводить оценку концентрации кислорода в приповерхностных слоях кремния.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При формировании нанокомпозита УНТ/8пОх методом магнетронного напыления в результате процессов интеркаляции и декорирования поверхности УНТ изменяются свойства индивидуальных нанотрубок в слое УНТ. В процессе осаждения оксида олова методом СУХ) в пористой структуре слоя УНТ формируется объемная структура оксида олова в межтрубочном пространстве, за счет чего изменяются свойства слоя в целом.

2. Увеличение ИК-поглощения на свободных носителях заряда (дырках) в слоях ПК и композитах рог-^/БпОх при экспозиции в парах этанола и атмосфере, содержащей молекулы N02, обусловлено ростом концентрации свободных дырок при изменении концентрации заряженных дефектов на поверхности элементов скелетона — оборванных связей (Рь±центров).

3. Околокраевая ИК-фотолюминесценция (при ^=1,08 мкм) в структурах рог^/Б! обусловлена наличием в приповерхностных слоях кремния термодефектов — кислородных термодоноров.

Достоверность полученных результатов и выводов.

Достоверность полученных результатов основана на тщательной подготовке и планировании эксперимента, проведении исследований на широком наборе образцов, корректности обработки экспериментальных данных и интерпретации на основе существующих представлений, сравнении результатов с данными, полученными другими экспериментальными группами. Достоверность полученных из оптических измерений сведений и выводов подтверждается результатами структурных и электрофизических исследований слоев нанокомпозитов.

Личный вклад соискателя в диссертационную работу заключается в участии в постановке задач, подготовке экспериментов и образцов для исследований, в проведении оптических исследований, обработке и интерпретации экспериментальных результатов, участии в написании научных статей в составе авторского коллектива и подготовке их к опубликованию.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 47 печатных работ, в том числе 10 статей в реферируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: Вторая международная конференция по физике электронных материалов ФИЭМ-05 (Калуга, 2005), Конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов ПДММ (Владивосток, 2005, 2006), Международная конференция. «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск, 2005, 2006, 2009), III Российское совещание по росту кристаллов и плёнок и исследование их физических свойств и структурного совершенства, Кремний 2006 (Красноярск, 2006), Российская школа-конференция молодых ученых и преподавателей «Биосовместимые наноструктурные материалы и покрытия медицинского назначения» (Белгород, 2006), IV Всероссийская научная молодёжная конференция «Под знаком «Сигма» (Омск, 2007), Международная конференция и школа молодых ученых «Кремний» (Черноголовка, 2008, Нижний Новгород, 2010, Москва, 2011, Санкт-Петербург, 2012), IV Международная конференция и III школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе (Москва, 2007), I международная школа-семинар по фундаментальным проблемам микрои наносистемной техники (Новосибирск, 2008), Третья Всероссийская конференция по наноматериалам НАНО-2009 (Екатеринбург, 2009), 25th International Conference on Defects in Semiconductors ICDS-25 (Санкт-Петербург, 2009), IX Российская конференция по физике полупроводников «Полупроводники-2009» (Новосибирск-Томск, 2009). Перечень публикаций в сборниках трудов конференций приведён в конце списка литературы.

Структура и объем диссертации

.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и библиографического списка. Содержит 114 страниц, 37 рисунков на 6 страницах, 9 таблиц на 2 станицах, 141 библиографическую ссылку на 16 страницах.

Основные результаты и выводы.

1.Слои УНТ, синтезированные на слоях БЮг в структурах 8Ю2//81 с использованием объемного катализатора (Бе) содержат меньше микрокристаллического графита по сравнению с образцами, синтезированными с использованием комбинированного катализатора — пленка №/объемный катализатор Бе. Более дефектную структуру имеют образцы, синтезированные при использовании в качестве катализатора тонких пленок №.

2. При формировании нанокомпозита МУНТ/8пОх методом СУБ происходит формирование объемной, структуры оксида олова в межтрубочном пространстве слоя МУНТ, при этом структура нанотрубок не изменяется. Метод магнетронного напыления формирует слой нанокомпозита МУНТ/8пОх, в котором индивидуальные МУНТ равномерно покрыты островками оксида олова и, вероятно, содержат интеркалированные атомы олова.

3. Методом СУЕ) в едином технологическом процессе получены сплошные слои УНТ на латеральных структурах 8Ю2//81, содержащих области с различными катализаторами. Полученные результаты позволяют формировать захороненные металлические контакты к слоям УНТ для создания приборных структур.

4. При адсорбции этанола происходит взаимодействие групп (ОН)" с положительно-заряженными дефектами на поверхности пор ПК (^-Центрами), что приводит к увеличению концентрации свободных дырок в нанокристаллах кремния.

5. В слоях нанокомпозита пс-81/8пОх при адсорбции Ж)2 происходит образование комплексов (РЬ±1Ч02″), приводящее к увеличению концентрации свободных дырок. Кластеры оксида олова на поверхности нанокристаллов кремния являются эффективными центрами адсорбции для молекул (К02)" и выполняют защитную роль, повышая стабильность структуры. Полученные нанокомпозитные слои обладают высокой чувствительностью к адсорбции молекул N02.

6. Установлено, что кислородосодержащие дефекты, в частности, термодоноры I и II рода создают ловушки для неравновесных носителей заряда, опустошение которых приводит к излучательной рекомбинации, дающей вклад в околокраевую ФЛ.

Рекомендации по использованию результатов работы.

Материалы диссертации могут быть рекомендованы к использованию в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе РАН, Институте физики полупроводников им. A.B. Ржанова СО РАН, Физическом институте им П. Н. Лебедева РАН, Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова, Институте физики микроструктур РАН, Институте физики твердого тела РАН, Институте проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН, Новосибирском государственном университете, Омском государственном университете им. Ф. М. Достоевского и других организациях и учреждениях, занятых исследованием низкоразмерных электронных систем, разработкой приборов микрои наноэлектроники и приборов на основе квантовых эффектов.

Благодарности.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.ф.-м.н., профессору В. В. Болотову, д.ф.-м.н., профессору A.B. Окотрубу с сотрудниками за синтез слоев УНТ, за разработку, создание и предоставление установки «СУТ)-4"для синтеза УНТ, к.ф.-м.н., доценту В. А. Володину за содействие в проведении исследований методом спектроскопии КРС и плодотворные дискуссии, сотрудникам лаборатории физики полупроводниковых структур Омского филиала ИФП СО РАН к.х.н. Ю. А. Стенькину и К. Е. Ивлеву за предоставленные образцы слоев ПК, УНТ, а также нанокомпозитов, созданных на их основе методом CVD, В. Е. Росликову за помощь в создании нанокомпозитов МУНТ/8пОх и пс-БУБпОх методом МН, Р. В. Шелягину и Е. В. Князеву за проведение исследований методами ПЭМ и РЭМ, В. Е. Росликову, Е. А. Курдюковой и Д. В. Чередову за предоставление данных электрофизических исследований, к.ф.-м.н., доценту С. Н. Поворознюку, С. Н. Несову, П. М. Корусенко за предоставление результатов исследований методами Оже-спектроскопии и РФЭС, Р. К. Макушенко за предоставление данных спектроскопии ЭПР, М. Ю. Бирюкову за содействие в проведении исследований методом спектроскопии ИК-поглощения и КРС, И. В. Пономаревой за полезные дискуссии.

Заключение

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Dresselhaus, М. S. Phonons in carbon nanotubes. / M.S. Dresselhaus, P.C. Eklund // Advances in Physics.- 2000.- V. 49, N. 6.- P. 705−814.
  2. , JI.A. Роль примеси бора в аксивации свободных носителей заряда в слоях пористого кремния при адсорбции акцепторных молекул. Л. А. Осминкина, Е. А. Константинова, К. С. Шаров, П. К. Кашкаров, В. Ю. Тимошенко. ФТП. 2005. — Т.39, Вып. 3. -С. 365−368.
  3. Kaul, Anupama В. Gas sensing with long, diffusively contacted single-walled carbon nanotubes. / Anupama B. Kaul // Nanotechnology.- 2009.- V. 20.- P. 15 5501(1)-15 5501(6).
  4. Yang, An. Room temperature gas sensing properties of Sn02/multiwall-carbon-nanotube composite nanofibers. / An Yang, Xiaoming Tao, Rongxing Wang, Shuncheng Lee, Charles Surya // Appl. Phys. Lett. 2007. — V. 91. — P. 13 3110(1)-13 3110(3).
  5. Angelucci, R. Permeated porous silicon for hydrocarbon sensor fabrication. / R. Angelucci, A. Poggi, L. Don, G.C. Cardinali, A. Parisini, A. Tagliani, M. Mariasaldi, F. Cavani // Sensors and Actuators. 1999. — V. 74. — P. 95−99.
  6. Eklund, P.C. Vibrational modes of carbon nanotubes: spectroscopy and theory. / P.C.Eklund, J.M.Holden, R. AJishi // Carbon.- 1995.- V. 33, N 7.- P. 959−972.
  7. Nemanich, R.J. First- and second-order Raman scattering from finite-size crystals of graphite. / R. J. Nemanich, S.A.Solin // Phys. Rev. В.- 1979.- V. 20, N. 2.- P. 392−401.
  8. , A.H. Колебательные состояния в конденсированом углероде и наноуглероде: монография. / А. Н. Бехтерев. Магнитогорск: Изд-во МаГУ, 2007.-210 с.
  9. Thomsen, С. Double resonant Raman scattering in graphite. / C. Thomsen, S. Reich // Phys. Rev. Lett- 2000.- V. 85, N. 24.- P. 5214−5217.
  10. Jorio, A. Characterizing carbon nanotube samples with resonance Raman scattering. / A. Jorio, M.A. Pimenta, A.G. Souza Filho, R. Saito, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus // New Journal of Physics. 2003. — V.5. — P. 139.1−139.17.
  11. Milnera, M. Periodic Resonance Excitation and Intertube Interaction from Quasicontinuous Distributed Helicities in Single-Wall Carbon Nanotubes. / M. Milnera, J. Kurti, M. Hulman, H. Kuzmany // Phys. Rev. B.- 2000.- V. 84, N. 6.- P. 1324−1327.
  12. Bachilo, S.M. Structure-Assigned Optical Spectra of Single-Walled Carbon Nanotubes. / S.M. Bachilo, M.S. Strano, C. Kittrell, R.H. Hauge, R.E. Smalley, R.B. Weisman // Science.- 2002.- V. 298.- P. 2361−2366.
  13. Jorio, A. Resonance Raman Spectra of Carbon Nanotubes by Cross-Polarized Light / A. Jorio, M.A. Pimenta, A.G. Souza Filho, Ge.G. Samsonidze, A.K. Swan,
  14. M.S. Unlu, B.B. Goldberg, R. Saito, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus // Phys. Rev. Lett.- 2003.- V. 90, N. 10.- P. 10 7403(4).
  15. Dresselhaus, M.S. R aman spectroscopy on isolated single wall carbon nanotubes. / M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, A. Jorio, A.G. Souza Filho, R. Saito // Carbon.- 2002.- V. 40.- P. 2043−2061.
  16. Kasuya, A. Evidence for Size-Dependent Discrete Dispersions in Single-Wall Nanotubes. / A. Kasuya, Y. Sasaki, Y. Saito, K. Tohji, Y. Nishina // Phys. Rev. Lett.-1997.- V. 78, N.23.- P. 4434−4437.
  17. Maultzsch, J. Chirality-selective Raman scattering of the D mode in carbon nanotubes /J. Maultzsch, S. Reich, C. Thomsen // Phys. Rev. B.- 2001.- V. 64.- P. 12 1407(4).
  18. Antunes, E.F. Influence of diameter in the Raman spectra of aligned multi-walled carbon nanotubes / E.F. Antunes, A.O. Lobo, E.J. Corat, V.J. Trava-Airoldi // Carbon.- 2007.- V. 45.- P. 913−921.
  19. Benoit, J.M. Low-frequency Raman studies of multiwalled carbon nanotubes: Experiments and theory / J.M. Benoit, J.P. Buisson, O. Chauvet, C. Godon, S. Lefrant // Phys. Rev. B.- 2002.- V. 66.- P. 7 3417(4).
  20. Kahn, D. Vibrational modes of carbon nanotubes and nanoropes / D. Kahn, J.P. Lu // Phys. Rev. B.- 1999.- V. 60, N.9.- P. 6535−6540.
  21. Kim, U.J. Infrared-acrive vibrational modes of single-walled carbon nanotubes. / U.J. Kim // Phys. Rev. Lett. 2005. — PRL.95. — P 15 7402(4).
  22. Feng, Z.F. Surface and optical analyses of porous silicon membranes. / Z.F. Feng, A.T.S. Wee, K.L. Tan // J. Phys. D: Appl. Phys.- 1994.- V. 27.- P. 1968−1975.
  23. Zuk, J. Characterization of porous silicon by Raman scattering and photoluminescence. / J. Zuk, M. Kulik, G.T.Andrews, H. Kiefte, M.J.Clouter,
  24. R.Goulding, N.H.Rich, E. Nossarzewska-Orlowska // Thin Solid Films.- 1997.- V. 297.- P. 106−109.
  25. Zhang, S. Raman investigation with excitation of various wavelength lasers on porous silicon. / S. Zhang, Y. Hou, K.-S. Ho, B. Qian, S. Cai // J. Appl. Phys.- 1992.-V. 72, N. 9.- P. 4469−4471.
  26. Goodes, S.R. The characterization of porous silicon by Raman spectroscopy. / S.R. Goodes, T.E. Jenkins, M.I. Beale, J.D. Benjamin, C. Pickering // Semicond. Sci. Technol.- 1988.- V. 3.- P. 483−487.
  27. Gonzalez-Hernandez, J. Nucleation and growth rate of a-Si alloys. / J. Gonzalez-Hernandez, R. Tsu // Appl. Phys. Lett.- 1983.- V. 42, N, 1.- P. 90−92.
  28. Iqubal, Z. Raman scattering from hydrogenated microcrystalline and amorphous silicon. /Z. Iqubal, S. Veprek// J. Phys. C.- 1982.- V. 15.- P. 377−392.
  29. Ossadnik, Ch. Applicability of Raman scattering for the characterization of nanocrystalline silicon. / Ch. Ossadnik, S. Veprek, I. Gregora // Thin Solid Films.-1999.- V. 337.- P. 148−151.
  30. Campbell, I.H. The effects of microcrystal size and shape on the one phonon Raman spectra ofcrystalline semiconductors. / I.H. Campbell, P.M. Fauchet // Solid State Commun.- 1986.- V. 58, N.10.- P. 739−741.
  31. Weinstein, B.A. Raman scattering and phonon dispertion in Si and GaP at very high pressure. / B.A. Weinstein, G.J. Piermarini // Phys. Rev. B.- 1975.- V. 12, N. 4.-P. 1172−1186.
  32. Seo, Y.H. Photoluminescence, Raman scattering, and infrared absorption studies of porous silicon. /, H.-J. Lee, H.I. Jeon, D.H. Oh, K.S. Nahm, Y.H. Lee, E.K. Suh, H.J. Lee, Y.G. Kwang // Appl. Phys. Lett.- 1993.- V. 62, N. 15.- P. 18 121 814.
  33. Tanino, H. Raman study of free-standing porous silicon / H. Tanino, A. Kuprin, H. Deai // Phys. Rev. B.- 1996.- V. 53, N. 4.- P. 1937−1947.
  34. Temple, P.A. Multiphonon Raman Spectrum of Silicon. / P.A. Temple, C.E. Hathaway// Phys. Rev. B.- 1973.- V. 7, N. 8.- P. 3685−3697.
  35. Ю, П. Основы физики полупроводников. / П. Ю, М. Кардона.- М.: Физматлит, 2002.- 560 с.
  36. Cerdeira, F. Raman study of the interaction between localized vibrations and electronic excitations in boron-doped silicon. / F. Cerdeira, T.A. Fjeldly, M. Cardona // Phys. Rev. В.- 1974.- V. 9, N. 10.- P. 4344−4350.
  37. Gregora, I. Raman investigation of light-emitting porous silicon layers: Estimate of characteristic crystallite dimensions. /1. Gregora, B. Champagnon, A. Halimaoui // J. Appl. Phys.- 1994.- V. 75, N. 6.- P. 3034−3039.
  38. Iqubal, Z. Polycrystalline silicon films deposited in a glow discharge at temperatures below 250 °C. / Z. Iqubal, A.R. Webb, S. Veprek // Appl. Phys. Lett.-1980.- V. 36, N. 2.-P. 163−165.
  39. Veprek, S. Effect of grain boundaries on the Raman spectra, optical absorption, and elastic light scattering in nanometer-sized crystalline silicon. / S. Veprek, F.-A. Sarott, Z Iqubal // Phys. Rev. В.- 1987.- V. 36, N. 6.- P. 3344−3350.
  40. Kannelis, G. Effect of dimensions on the vibrational frequencies of thin slabstof silicon / G. Kannelis, J.F. Morhange, M. Balkanski // Phys. Rev. В.- 1980.- V. 21, N. 4.-P. 1543−1548.
  41. Richter, H. The one phonon Raman spectrum in microcrystalline silicon. / H. Richter, Z.P. Wang, L. Ley // Solid State Commun.- 1981.- V. 39, N. 5.- P. 625−629.
  42. , R.J. / R.J. Nemanich, E.C. Buehler, Y.M. LeGrice, R.E. Shoder, G.N. Parsons, C. Wang, G. Lucovsky, J. B Boyce // Mater. Res. Soc. Symp. Proc.-1990.-V. 164.-P. 265.
  43. Wang, R. Raman spectral study of silicon nanowires: High-order scattering and phonon confinement effects / R. Wang, G. Zhou, Y. Liu, S. Pan, H. Zhang, D. Yu, Z. Zhang // Phys. Rev. В.- 2000.- V. 61, N. 24.- P. 16 827−16 832.
  44. Brunetto, N. A new line shape analysis of Raman emission in porous silicon. / N. Brunetto, G. Amato // Thin Solid Films.- 1997.- V. 297.- P. p. 122−124.
  45. Borini, S. Effect of ammonia adsorption on the electrical characteristics of mesoporous silicon. / S. Borini // J. Appl. Phys.- 2007.- V. 102.- P. 9 3709(6).
  46. Thei?, W. Optical properties of porous silicon. / W. Thei?.// Surface Science reports.- 1997.- V. 29.- P. 91−192.
  47. Tsuboi, T. Chemical etching of porous silicon in diluted hydrofluoric acid. / T. Sakka, Y.H.Ogata // Solid State Communic.- 1999.- V. 109.- P. 195−199.
  48. Season, P.C. The Surface Chemistry of Silicon in Fluoride Electrolytes. / P.C. Season // Advances in Electrochemical Science and Engineering. Vol.4 / Editors H. Gerischer, C.W.Tobias.- Weinheim: VCH.- 1995.- P. 67−122.
  49. Brodsky, M.H. Infrared and Raman spectra of the silicon-hydrogen bonds in amorphous silicon prepared by glow discharge and sputtering. / M.H.Brodsky, M. Cardona, J.J.Cuommo // Phys. Rev.B.- 1977.- V. 16, N. 8.- P. 3556−3571.
  50. Lucovsky, G. Structural interpretation of the vibrational spectra of a-Si:H alloys. / G. Lucovsky, R.J.Nemanich, J.C.Knights // Phys.Rev.B.- 1979.- V. 19, N. 4.-P. 2064−2073.
  51. Adams, A.C. Characterization of Plasma-Deposited Silicon Dioxide. / A.C. Adams, F.B. Alexander, C.D. Capio, T.E. Smith // J. Electrochem. Soc.-1981.- V. 128, N. 7.-P. 1545.
  52. Zhu, X.Y. Structural and vibrational properties of carbon impurities in crystalline silicon. / X.Y.Zhu, S.M.Lee, J.Y.Kim, Y.H.Lee, D.-C.Chang, T. Frauenheim // Semicond. Sei. Technol.- 2001.- V. 16, N. 5. R41 (2001).
  53. Stavola, M. Infrared spectrum of interstitial oxygen in silicon. / M. Stavola // Appl. Phys. Lett.- 1984.- V. 44, N. 5.- P. 514−516.
  54. Anderson, R.C. Chemical Surface Modification of Porous Silicon. / R.C. Anderson, R.S. Muller, C.W. Tobias // J. Electrochem. Soc.- 1993.- V. 140, N. 5.- P. 1393−1396.
  55. Tsai, С. Thermal treatment studies of the photoluminescence intensity of porous silicon. / C. Tsai, K.H.Li, J. Sarathy, S. Shih, J.C.Campbell, B.K.Hance, J.M.White // Appl. Phys. Lett.- 1991.- V. 59, N. 22.- P. 2814−2816.
  56. Gupta, P. Hydrogen desorption kinetics from monohydride and dehydrate species on silicon surfaces. / P. Gupta, V.L.Colvin, S.M.George // Phys.Rev.B.-1988.- V. 37, N. 14.- P. 8234−8243.
  57. Glass, J. A. Reaction of methanol with porous silicon/ J. A. Glass, Jr., E.A. Wovchko, J.T. Yates // J. Surface Science.- 1995.- V. 338, N. 1−3.- P. 125−137.
  58. Kim, Y.-S. Local vibrational modes of H2 and H2* complexes in crystalline Si. / Y.-S.Kim, Y.-Gu Jin, Ji-W. Jeong, K.J. Chang // Semicond. Sci. Technol.- 1999.- V. 14, N. 12.-P. 1042−1047.
  59. Dillon, A.C. Decomposition of silicon hydrides following disilane adsorption on porous silicon surfaces/ A.C.Dillon, M.B.Robinson, S.M.George // Surface Science Letters.- 1993.- V. 295, N. 1−2.- P. L998-L1004.
  60. Itoh, Y. Calibration curve for infrared spectrophotometry of nitrogen in silicon. / Y. Itoh, T. Nozaki, T. Masui, T. Abe // Appl.Phys.Lett.- 1995.- V.47, N. 5.- P. 488 489.
  61. Ookubo, N. Effects of thermal annealing on porous silicon photoluminescence dynamics. / N. Ookubo, H. Ono, Y. Ochiai, Y. Mochizuki, S. Matsui // Appl. Phys. Lett.- 1992.- V. 61, N. 8.- P. 940−942.
  62. Gupta, P. FTIR studies of H20 and D20 decomposition on porous silicon surfaces/ P. Gupta, A.C.Dillon, A.S.Bracker, S.M.George // Surf. Science.-1991.- V. 245, N. 3.- P. 360−372.
  63. Mukherjee, S.P. The deposition of thin films by the decomposition of tetra-ethoxy silane in a radio frequency glow discharge. / S.P. Mukheijee, P.E. Evans // Thin Sol. Films.- 1972.- V. 14, N. 1.- P. 105−118.
  64. , Л. Инфракрасные спектры адсорбированных молекул. / Л. Литтл.-М.: Мир, 1969.-514 с.
  65. , А.В. Инфракрасные спектры поверхностных соединений и адсорбированных веществ. / А. В. Киселев, В. И. Лыгин.- М.: Химия, 1972.- 459 с.
  66. Canham, L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers. / L.T. Canham // Appl. Phys. Lett.- 1991.- V. 57, N. 10.-P. 1046−1048.
  67. , Б.М. О влиянии процесса окисления на эффективность и спектро люминесценции пористого кремния. / Б. М. Буллах, Н. Е. Корсунская, Л. Ю. Хоменкова, Т. Р. Старая, М. К. Шейнкман // ФТП.- 2006.- Т.40, вып.5.- С. 614 620.
  68. Herino, R. Nanocomposite materials from porous silicon. / R. Herino // Materials Science and Engineering В.- 2000.- V. 69.- P. 70−76.
  69. Lakehal, M. Light emitting devices using poly (p-phenylene vinylene)/porous silicon composites. / M. Lakehal, T.P. Nguyen, P. Le Rendu, P. Joubert, P. Destruel // Synthetic Metals.-2001.- V. 121, N 1−3.-P. 1631−1632.
  70. Lamouroux, F. Silicon carbide infiltration of porous c-c composites for improving oxidation resistance. / F. Lamouroux, X. Bourrat, R. Naslain, J. Thebault //Carbon.- 1995.- V. 33, N 4.- P. 525−535.
  71. , E.B. Адсорбция молекул гемоглобина в пористом кремнии. / Е. В. Бескровная, В. В. Болотов, Н. А. Давлеткильдеев, В. Е. Кан, Е. Ю. Мосур, Ю. А. Стенькин // Письма в ЖТФ.- 2010.- Т. 36, Вып. 1.- С. 17−21.
  72. Zheng, Y. Nano-porous Si/C composites for anode material of lithium-ion batteries. / Y. Zheng, J. Yang, J. Wang, Y. NuLi // Electrochimica Acta.- 2007.- V. 52, N. 19.-P. 5863−5867.
  73. Liu, F.-Q. Photoluminescence from Ge clusters embedded in porous silicon. /
  74. F.-Q. Liu, Z.-G. Wang, G.-H. Li, G.-H. Wang // J. Appl. Phys.- 1998.- V. 83.- P. 3435−3437.
  75. Miranda, C.R.B. Improvements in cvd/cvi processes for optimizing nanocrystalline diamond growth into porous silicon. / C.R.B. Miranda, N.A. Braga, M.R. Baldan, A.F. Beloto, N.G. Ferreira // Diamond and Related Materials.- 2010.-V. 19.-P. 760−763.
  76. Gaillet, M. Characterisation of porous silicon composite material by spectroscopic ellipsometry. / M. Gaillet, M. Guendouz, M. Ben Salah, B. Le Jeune,
  77. G. Le Brun // Thin Solid Films.- 2004.- V. 455−456.- P. 410−416.
  78. Ma, P.C. Effect of CNT decoration with silver nanoparticles on electrical conductivity of CNT-polymer composites. / P.C. Ma, B.Z. Tang, J.K. Kim // Carbon.-2008.- V. 46, N. 11.- P. 1497−1505.
  79. , B.B. Исследование влияния дефектности на электронное строение углеродных нанотруб по данным рентгеновской спектроскопии и квантовой химии. / В. В. Белавин, А. В. Окотруб, Л. Г. Булушева // ФТТ.- 2002.-Т.44, Вып. 4.- С. 638−640.
  80. Zhao, B. Mechanical strength improvement of polypropylene threads modified by PVA/CNT composite coatings. / B. Zhao, J. Wang, Z. Li, P. Liu, D. Chen, Y. Zhang // Materials Letters.- 2008.- V. 62, N. 28.- P. 4380−4382.
  81. Gojny, F.H. Surface modified multi-walled carbon nanotubes in CNT/epoxy-composites. / F.H. Gojny, J. Nastalczyk, Z. Roslaniec, K. Schulte // Chemical Physics Letters.- 2003.- V. 370, N 5−6.- P. 820−824.
  82. NuLi, Y. Synthesis and characterization of Sb/CNT and Bi/CNT composites as anode materials for lithium-ion batteries. / Y. NuLi, J. Yang, M. Jiang // Materials Letters.- 2008.- V. 62, N. 14.- P. 2096−2099.
  83. Chen, H.W. The application of CNT/Nafion composite material to low humidity sensing measurement. / H.W. Chen, R.J. Wu, K.H. Chan, Y.L. Sun, P.G. Su // Sensors and Actuators B: Chemical.- 2005.- V. 104, N. 1.- P. 80−84.
  84. Srivastava, S. Study of chemiresistor type CNT doped polyaniline gas sensor. / S. Srivastava, S.S. Sharma, S. Agrawal, S. Kumar, M. Singh, Y.K. Vijay // Synthetic Metals.- 2010.- V. 160, N. 5−6.- P. 529−534.
  85. Okotrub, A. V. Electroluminescent properties of CdS/CNT hybrid material. / A. V. Okotrub, A. V. Gusel’nikov, Yu. A. Algaer, A. G. Kudashov, S. V. Larionov, L. G. Bulusheva // Phys. Stat. Sol. В.- 2010.- V. 247, N. 11−12.- P. 2859−2862.
  86. Hadjiev, V.G. Raman microscopy of residual strains in carbon nanotube/epoxy composites. / V.G. Hadjiev, G.L. Warren, Luyi Sun, D.C. Davis, D.C. Lagoudas, H.-J. Sue // Carbon.- 2010.- V. 48.- P. 1750−1756.
  87. Brownlow, S.R. Probing deformation of double-walled carbon nanotube (DWNT)/epoxy composites using FTIR and Raman techniques. / S.R. Brownlow, A.P. Moravsky, N.G. Kalugin, B.S. Majumdar // Composites Science and Technology.- 2010.- V. 70.- P. 1460−1468.
  88. , А.Г. Газофазный синтез азотосодержащих углеродных нанотруб и их электронные свойства. / A.B. Окотруб, Н. Ф. Юданов, А.И.
  89. , Л.Г. Булушева, А.Г. Абросимов, А. Л. Чувилин, Е. М. Пажетов, А. И. Воронин // ФТТ.- 2002.- Т. 44, Вып. 4.- С. 626−629.
  90. Strong, K.L. Purification process for single-wall carbon nanotubes. / K.L. Strong, D.P. Anderson, K. Lafdi, J.N. Kuhn // Carbon.- 2003.- V. 41.- P. 1477−1488.
  91. Raman spectroscopy in grapheme related systems. / A. Jorio, R. Saito, G. Dresselhaus, M. Dresselhaus. // Willey-VCH.- 2011.- P. 329 p.
  92. Zhao X. Multiple splitting of G-band modes from individual multiwalled carbon nanotubes. / X. Zhao, Y. Ando, L.-C. Qin, H. Kataura, Y. Maniwa, R. Saito. // Appl. Phys. Lett. 2002, — V. 81, N. 14.- P.2550−2552.
  93. Peng, L.-M. Stability of Carbon Nanotubes: How Small Can They Be? / L.-M. Peng, Z.L. Zhang, Z.Q. Xue, Q.D. Wu, Z.N. Gu, D.G. Pettifor // Phys. Rev. Lett.-2000.- V. 85, N. 15.- P. 3249−3252.
  94. Kawamoto, H. The feature of the Breit-Wigner-Fano Raman line in DNA-wrapped single-wall carbon nanotubes. / H. Kawamoto, T. Uchida, K. Kojima, M. Tachibana // J. Appl. Phys.- 2006.- V. 99, N. 9.- P. 9 4309(l)-9 4309(4).
  95. Meixner, H. Metal oxide sensors. / H. Meixner, U. Lampe // Sensors and Actuators В.- 1996.- V. 33.- P. 198−202.
  96. Liang, Y.X. Low-resistance gas sensors fabricated from multiwalled carbon nanotubes coated with a thin tin oxide layer / Y.X. Liang, Y.J. Chen, Т.Н. Wang // Appl. Phys. Lett.- 2004.- V. 85, N. 4.- P. 666−668.
  97. Cobianu, C. Tin dioxide sol-gel derived thin films deposited on porous silicon. / C. Cobianu, C. Savaniu, O. buiu, D. Dascalu, M. Zaharescu, C. Parlog, A. van den Berg, B. Pecz // Sensors and Actuators В.- 1997.- V. 43, N. 1−3.- P. 114−120.
  98. Ito, A. Hydrogen isotope sputtering of graphite by molecular dynamics simulation. / A. Ito, H. Nakamura // Thin Solid Films.- 2008.- V. 516.- P. 65 536 559
  99. Rakov, E.G. Chemistry of carbon nanotubes. / E.G. Rakov // Nanotubes and nanofibers / Ed. by Gogotsi Y. Boca Raton: CRC, 2006. — 248 p.
  100. Schmid, M. Metallic properties of Li-intercalated carbon nanotubes investigated by NMR / M. Schmid, C. Goze-Bac, S. Kramer, S. Roth, M. Mehring, С. Mathis, P. Petit // Phys. Rev. В.- 2006.- V. 74, N. 7.- P. 7 3416(4).
  101. Cambedouzou, J. Raman spectroscopy of iodine-doped double-walled carbon nanotubes. / J. Cambedouzou, J.-L. Sauvajol, A. Rahmani, E. Flahaut, A. Peigney, C. Laurent // Phys. Rev. В.- 2004.- V. 69, N. 23.- P. 23 5422(6).
  102. Liu, X. Electronic properties of barium-intercalated single-wall carbon nanotubes / X. Liu, T. Pichler, M. Knupfer, J. Fink // Phys. Rev. В.- 2004.- V. 70.- P. 24 5435(7).
  103. Zhou, O. Structure and Electrochemical Properties of Carbon Nanotube Intercalation Compounds / O. Zhou, B. Gao, C. Bower, L. Fleming, H. Shimoda // Mol. Cryst. and Liq. Cryst.- 2000.- V. 340.- P. 541−546.
  104. Okotrub, A.V. Fluorinated cage multiwall carbon nanoparticles. / A.V. Okotrub, N.F. Yudanov, A.L. Chuvilin, I.P. Asanov, Yu.V. Shubin, L.G. Bulusheva,
  105. A.V. Gusel’nikov, I.S. Fyodorov // Chem. Phys. Lett.- 2000.- V. 322.- P. 231−236.
  106. Choi, Y.-J. Novel fabrication of an SnC>2 nanowire gas sensor with high sensitivity / Y.-J. Choi, In-S. Hwang, J.-G. Park, K.J. Choi, J.-H. Park, J.-H. Lee // Nanotechnology.- 2008.- V. 19.- P. 9 5508(4).
  107. , B.B. Механизмы формирования слоев нанокомпозитов на основе многостенных углеродных нанотрубок и нестехеометрического оксида олова. /
  108. B.В. Болотов, В. Е. Кан, П. М. Корусенко, С. Н. Несов, С. Н. Поворознюк, И. В. Пономарева, В. Е. Росликов, Ю. А. Стенькин, Р. В. Шелягин, Е. В. Князев // ФТТ.-2012.-Т. 54, Вып. 1.-С. 154−161.
  109. Cantalini, С. N02 gas sensitivity of carbon nanotubes obtained by plasma enhanced chemical vapor deposition / C. Cantalini, L. Valentini, L. Lozzi, I. Armentano, J.M. Kenny, S. Santucci // Sensors and Actuators В.- 2003.- V. 93, N. 13.- P. 333−337.
  110. , B.B. Влияние этанола на оптические и электрофизические параметры пористого кремния. / В. В. Болотов, Ю. А. Стенысин, В. Е. Росликов, В. Е. Кан, И. В. Пономарева, С. Н. Несов // ФТП. 2009. — Т. 43, Вып. 7. ~ С. 957 960.
  111. , В.В. Влияние адсорбции N02 на оптические и электрофизические свойства слоев пористого кремния. / В. В. Болотов, И. В. Пономарева, Ю. А. Стенькин, В. Е. Кан // ФТП.- 2007.- Т.41, Вып. 8.- С. 981 -983.
  112. Sasaki, Y. Structure and formation of porous Si layers as studied by infrared absorption and Raman scattering. / Y. Sasaki, M. Kitahara // J. Appl. Phys.- 1994.- V. 76, N. 7.- P. 4344−4350.
  113. Goodest, S.R. The characterization of porous silicon by Raman spectroscopy. / S.R. Goodest, Т.Е. Jenkins, M.I.J. Beale, J.D. Benjamin, C. Pickering // Semicond. Sci. Technol.- 1988.- V. 3.- P. 483−487.
  114. , JI.A. Взаимодейсвтие инфракрасного излучения со свободными носителями заряда в мезопористом кремнии. / JI.A. Осминкина,
  115. Е.В. Курепина, А. В. Павликов, Ю. В. Тимошенко, П. К. Кашкаров // ФТП.-2004.- Т. 38, Вып. 5.- С. 603−609.
  116. Boarino, L. Local environment of Boron impurities in porous silicon and their interaction with N02 molecules / L. Boarino, F. Geobaldo, S. Borini, A.M. Rossi, P. Rivolo, M. Rocchia, E. Garrone, G. Amato // Phys. Rev. В.- 2001.- V. 64.- P. 20 5308(4).
  117. , B.B. Исследование электрофизических и газочувствительных свойств слоев нанокомпозита por-Si/SnOx. / B.B. Болотов, В. Е. Росликов, Е. А. Курдюкова, О. В. Кривозубов, Ю. А. Стенькин, Д. В. Чередов // ФТП.- 2012.- Т. 46, Вып. 1.- С.109−112.
  118. , B.B. Инфракрасная люминесценция в термообработанном кремнии. / В. В. Болотов, В. Е. Кан // ФТП. 2009. — Т. 43, Вып. 1. — С. 31−33.
  119. Bolotov, V.V. The photoluminescence of the thermo-treated silicon. / V.V. Bolotov, V.E. Kan // Physica B: Physics of Condensed Matter.- 2009.- V. 404.- P. 4555−4557.
  120. Binetti, S. Optical properties of oxygen precipitates and dislocations in silicon. / S. Binetti, S. Pizzini, E. Leoni, R. Somaschini, A. Castaldini, A. Cavallini // J. Appl. Phys.- 2002.- V. 92, N. 5.- P. 2437−2445.
  121. , И.П. Собственная нзлучательная рекомбинация в полупроводниках. / И. П. Варшни // Излучательная рекомбинация в полупроводниках. / Ред. Я. Е. Покровского. М., 1972.- С. 9−124.
  122. Kaiser, W. Electrical and Optical Properties of Heat-Treated Silicon. / W. Kaiser // Phys. Rev.- 1957.-V. 105.-P. 1751−1756.
  123. Patel, J.R. Oxygen precipitation and stacking-fault formation in dislocation-free silicon. / J.R. Patel, K.A. Jackson, H. Reiss // J. Appl. Phys.- 1977.-V. 48, N. 12.-P. 5279−5290.
  124. Tokuda, Y. Thermal donor annihilation and defect production in n-type silicon by rapid thermal annealing. / Y. Tokuda, N. Kobayashi // J. Appl. Phys.- 1989.- V. 66, N. 8.- P. 3651−3658.
  125. Kamiura, Y. Generation of several kinds of oxygen-related thermal donors around 520 °C in Czochralski silicon. / Y. Kamiura, F. Hashimoto, M. Yoneta // J. Appl. Phys.- 1989.- V. 66, N. 8.- P. 3926−3629.
  126. Дефекты в кремнии и на его поверхности. / B.C. Вавилов, В. Ф. Киселев, Б. Н. Мукашев.- М.: Наука, 1990. С. 28.
  127. The photoluminescence of the thermo-treated silicon / V.V. Bolotov, V.E. Kan // International conference on defects in semiconductors. St.-Petersburg, 2009. — P. 190−191.
  128. Фотолюминесценция в термообработанном кремни / B.B. Болотов, В. Е. Кан // IX Российская конференция по физике полупроводников «Полупроводники-09»: сборник тезисов. Новосибирск-Томск, 2009. — С. 242.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!