Морфология поверхности различных матриц с цирконийоксидными покрытиями, синтезированными путем попеременной обработки поверхности парами трет-бутоксида циркония(IV) и воды

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Цирконийоксидные покрытия различной толщины на поверхности пластин монокристаллического кремния, боросиликатного стекла и сапфировых волокон синтезированы путем попеременной обработки парами трет-бутоксида циркония(IV) и воды при 220°С. С применением атомно-силовой микроскопии исследовано влияние числа циклов обработки матрицы на морфологию поверхности полученных образцов. Методом рентгеноспектрального микроанализа определены концентрации циркония в продуктах синтеза и проведена оценка постоянной роста цирконийоксидного покрытия на кремнии. Проведены сравнительные исследования морфологии поверхности образцов монокристаллического кремния, боросиликатного стекла и сапфировых волокон с разной толщиной синтезированных покрытий.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Москалев

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexmosk2015@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

В. В. Антипов

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: alexmosk2015@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

А. С. Ципанова

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: alexmosk2015@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3510-5051
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Малыгин

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Email: alexmosk2015@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1818-7761
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Федоров П.П., Яроцкая Е.Г. // КСиМГ. 2021. Т. 23. Вып. 2. С. 169.
  2. Balakrishnan G., Kuppusami P., Sastikumar D., Song J.I. // Nanoscale Res. Lett. 2013. Vol .8. N 1. P. 1. doi: 10.1186/1556-276X-8-82
  3. Kukli K., Ritala M., Leskelä M. // Chem. Vapor Depos. 2000. Vol. 6. N 6. P. 297. doi: 10.1002/1521-3862(200011)6:6<297::AID-CVDE297>3.0.CO;2-8
  4. Kukli K., Kemell M., Castán H., Dueñas S., Seemen H., Rähn M., Link J., Stern R., Heikkilä M.J., Ritala M. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2018. Vol. 7. N 5. P. 287. doi: 10.1149/2.0021806jss
  5. James C., Xu R., Jursich G., Takoudis C.G. // J. Undergrad. Res. Un. Illinois Chicago. 2012. Vol. 5. N 1. P. 1. doi: 10.5210/jur.v5i1.7505
  6. Малыгин А.А., Антипов В.В., Кочеткова А.С., Буймистрюк Г.Я. // ЖПХ. 2018. Т. 91. Вып. 1. С. 17; Malygin A.A., Antipov V.V., Kochetkova A.S., Buimistryuk G.Y. // Russ. J. Appl. Chem. 2018. Vol. 91. N 1. P. 12. doi: 10.1134/S1070427218010032
  7. Соснов Е.А., Малков А.А., Малыгин А.А. // ЖПХ. 2021. Т. 94. Вып. 8. C. 967; Sosnov E.A., Malkov A.A., Malygin A.A. // Russ. J. Appl. Chem. 2021. Vol. 94. N 8. P. 1022. doi: 10.1134/S1070427221080024
  8. Малыгин А.А. // Рос. нанотехнол. 2007. Т. 2. Вып. 3–4. С. 87.
  9. Oviroh P.O., Akbarzadeh R., Pan D., Coetzee R.A.M., Jen T.C. // Sci. Technol. Adv. Mater. 2019. Vol. 20. N 1. P. 465. doi: 10.1080/14686996.2019.1599694
  10. Chen Z., Prud'homme N., Wang B., Ribot P., Ji V. // Surf. Coat. Technol. 2013. Vol. 218. P. 7.
  11. Torres-Huerta A.M., Dominguez-Crespo M.A., Onofre-Bustamante E., Flores-Vela A. // J. Mater. Sci. 2011. Vol. 47 N 5. P. 2300.
  12. Jones A.C., Aspinall H.C., Chalker P.R., Potter R.J., Manning T.D., Loo Y.F., O’Kane R., Gaskell J.M., Smith L.M. // Chem. Vapor Depos., 2006. Vol. 12. N 2–3. P. 83. doi: 10.1002/cvde.200500023
  13. Nakajima A., Kidera T., Ishii H., Yokoyama S. // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 81. N 15. P. 2824. doi: 10.1063/1.1510584
  14. Matero R., Ritala M., Leskelä M., Jones A.C., Williams P.A., Bickley J.F., Steiner A., Leedham T.J., Davies H.O. // J. Non-Cryst. Solids. 2002. Vol. 303. N 1. P. 24. doi: 10.1016/S0022-3093(02)00959-6
  15. Cameron M.A., George S.M. // Thin Solid Films. 1999. Vol. 348. N 1–2. P. 90. doi: 10.1016/S0040-6090(99)00022-X
  16. Burleson D.J., Roberts J.T., Gladfelter W.L., Campbell S.A., Smith R.C. // Chem. Mater. 2002. Vol. 14. N 3. P. 1269. doi: 10.1021/cm0107629
  17. Hausmann D.M., Kim E., Becker J., Gordon R.J. // Chem. Mater. 2002. Vol. 14. N 10. P. 4350. doi: 10.1021/cm020357x
  18. Kim Y., Koo J., Han J., Choi S., Jeon H., Park C.G. // J. Appl. Phys. 2002. Vol. 92. N 9. P. 5443. doi: 10.1063/1.1513196
  19. Kröger-Laukkanen M., Peussa M., Leskelä M., Niinistö L. // Appl. Surf. Sci. 2001. Vol. 183. N 3–4. P. 290. doi: 10.1016/S0169-4332(01)00573-6
  20. Niinistö J., Putkonen M., Niinistö L. // J. Appl. Phys. 2004. Vol. 95. N 1. P. 84. doi: 10.1063/1.1630696
  21. Copel M., Gribelyuk M., Gusev E. // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol. 76. N 4. P. 436. doi: 10.1063/1.12577
  22. Kukli K., Ritala M., Leskelä M. // J. Appl. Phys. 2002. Vol. 92. N 4. P. 1833. doi: 10.1063/1.1493657
  23. Kytökivi A., Lakomaa E.L., Root A., Österholm H., Jacobs J.P., Brongersma H.H. // Langmuir. 1997. Vol. 13. N 10. P. 2717. doi: 10.1021/la961085d
  24. Kytökivi A., Lakomaa E.L., Root A. // Langmuir. 1996. Vol. 12. N 18. P. 4395. doi: 10.1021/la960198u
  25. Bradley D.C., Wardlaw W. // J. Chem. Soc. 1951. P. 280.
  26. Merck Database. https://www.sigmaaldrich.com/AL/en/product/aldrich/560030
  27. Антипов В.В., Беляев А.П., Малыгин А.А., Рубец В.П., Соснов Е.А. // ЖПХ. 2008. Т. 81. Вып. 12. С. 1937; Antipov V.V., Belyaev A.P., Malygin A.A., Rubets V.P., Sosnov E.A. // Russ. J. Appl. Chem. Vol. 81. N 12. P. 2051. doi: 10.1134/S107042720812001X
  28. Химическая энциклопедия / Под ред. И.Л. Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1990. Т. 2. С. 761.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость содержания циркония (а) и толщины (б) цирконийоксидной пленки на поверхности кремния от количества циклов обработки

Скачать (142KB)
Метаданные
3. Рис. 2. АСМ реконструкция поверхности исходных подложек кремния (а) и боросиликатного стекла (б) в режиме топографии (слева) и фазового контраста (справа)

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. АСМ реконструкция поверхности образцов кремния (а) и боросиликатного стекла (б) после проведения 10 циклов обработки в режиме топографии (слева) и фазового контраста (справа)

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. АСМ реконструкция поверхности матриц кремния (а) и боросиликатного стекла (б) после проведения 130 циклов обработки в режиме топографии (слева) и фазового контраста (справа)

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. АСМ реконструкция поверхности матриц боросиликатного стекла после проведения 260 циклов обработки в режиме топографии (а) и фазового контраста (б)

Скачать (682KB)
Метаданные
7. Рис. 6. АСМ реконструкция поверхности матриц кремния (а) и боросиликатного стекла (б) после проведения 390 циклов обработки в режиме топографии (слева) и фазового контраста (справа). Площадь сканирования – 0.5×0.5 мкм2

Скачать (829KB)
Метаданные
8. Рис. 7. АСМ реконструкция поверхности матрицы боросиликатного стекла после проведения 1000 циклов обработки в режиме топографии (а) и фазового контраста (б)

Скачать (543KB)
Метаданные
9. Рис. 8. АСМ реконструкция исходной поверхности (а) и боковой поверхности сапфирового оптоволокна после 390 циклов обработки в режиме топографии (слева) и фазового контраста (справа)

Скачать (1MB)
Метаданные
10. Рис. 9. Схема установки молекулярного наслаивания проточно-вакуумного типа

Скачать (176KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024