Термостабильность наноразмерных плёнок Co—Sb

Ю. Н. Макогон$^{1}$, Е. П. Павлова$^{1}$, С. И. Сидоренко$^{1}$, Д. Беке$^{2}$, А. Чик$^{3}$, Р. А. Шкарбань$^{1}$

$^{1}$Национальный технический университет Украины «КПИ», пр. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
$^{2}$University of Debrecen, Department of Solid State Physics, P.O. Box 2, H-4010 Debrecen, Hungary
$^{3}$Institute of Nuclear Research of the Hungarian Academy of Sciences (ATOMKI), P. O. Box 51, H-4001 Debrecen, Hungary

Получена: 26.05.2014. Скачать: PDF

Исследовано формирование фазового состава и структуры в наноразмерных плёнках CoSb$_{x}$ (30 нм) (1,82 $\leq$ х $\leq$ 4,16), осаждённых методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложки окислённого монокристаллического кремния при комнатной температуре и температуре 200°C с последующей термической обработкой в вакууме в интервале температур 300—700°C. Установлено, что плёнки после осаждения находятся в рентгено-аморфном состоянии на холодной подложке и в поликристаллическом состоянии без текстуры на горячей подложке. Кристаллизация аморфных плёнок CoSb$_{x}$ происходит при нагреве в интервале $\cong$ 140—200°C. В плёнках с большим содержанием Sb температурный интервал кристаллизации увеличивается и смещается в сторону больших температур. Интенсивный процесс испарения как избыточной сурьмы, так и сурьмы из антимонидов наблюдается при отжиге рентгеноаморфных плёнок выше температуры 300°C, а поликристаллических плёнок – выше температур 450—500°C, что приводит к увеличению количества фаз CoSb и CoSb$_{2}$ и уменьшению количества CoSb$_{3}$.

Ключевые слова: фазовый состав, испарение, наноразмерная плёнка, скуттерудит, отжиг.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i12/1621.html

PACS: 68.37.Ps, 68.55.Nq, 68.60.Dv, 73.50.Lw, 82.80.Yc, 84.60.Rb, 85.80.Fi


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. G. A. Slack, CRC Handbook of Thermoelectrics (Ed. D. M. Rowe) (Boca Raton: CRC Press: 1995), p. 407.
  2. G. S. Nolas, J. Sharp, and H. J. Goldsmid, Thermoelectrics: Basic Principles and New Materials Developments (New York: Springer: 2001). Crossref
  3. Sh. Li, Z. He, M. S. Toprak, Ch. Stiewe, E. Muller, and M. Muhammed, рhys. status solidi (RRL), 1, No. 6: 259 (2007). Crossref
  4. A. Harnwunggmoung, K. Kurosaki, A. Kosuga, M. Ishimaru, Th. Plirdpring, R. Yimnirun, J. Jutimoosik, S. Rujirawat, Yu. Ohishi, H. Muta, and Sh. Yamanaka, J. Appl. Phys., 112: 043509 (2012). Crossref
  5. M. Puyet, B. Lenoir, A. Dauscher, C. Candolfi, J. Hejtmanek, C. Stiewe, and E. Müller, Appl. Phys. Lett., 101: 222105 (2012). Crossref
  6. M. Stoica and C. S. Lo, Phys. Rev. B, 86: 115211 (2012). Crossref
  7. D. Zhao, Ch. Tian, Yu. Liu, Ch. Zhan, and L. Chen, J. Alloys Compd., 509: 3166 (2011). Crossref
  8. S.-M. Choi, K.-H. Kim, S.-M. Jeong, H.-S. Choi, Yu. S. Lim, W.-S. Seo, and I.-H. Kim, J. Electron. Mater., 41, No. 6: 1004 (2012). Crossref
  9. Zh.-W. Ruan, L.-Sh. Liu, P.-Ch. Zhai, P.-F. Wen, and Q.-J. Zhang, J. Еlectron. Mater., 41, No. 6: 1487 (2012). Crossref
  10. J. García-Cañadas, A. V. Powell, A. Kaltzoglou, P. Vaqueiro, and G. Min, J. Electron. Mater., 42, No. 6: 1369 (2013). Crossref
  11. T. Su, Ch. He, H. Li, X. Guo, Sh. Li, H. Ma, and X. Jia, J. Electron. Mater., 42, No. 1: 109 (2013). Crossref
  12. P.-X. Lu, L.-B. Qu, and Q.-H. Cheng, J. Alloys Compd., 558: 50 (2013). Crossref
  13. J. Y. Peng, P. N. Alboni, J. He, B. Zhang, Z. Su, T. Holgate, N. Gothard, and T. M. Tritt, J. Appl. Phys., 104: 053710 (2008). Crossref
  14. R. C. Mallik, R. Anbalagan, K. K. Raut, A. Bali, E. Royanian, E. Bauer, G. Rogl, and P. Rogl, J. Phys.: Condens. Matter, 25: 105701 (2013). Crossref
  15. M. Daniel, M. Friedemann, N. Jöhrmann, A. Liebig, J. Donges, M. Hietschold, G. Beddies, and M. Albrecht, phys. status solidi (a), 210, No. 1: 140 (2013). Crossref
  16. J. C. Caylor, A. M. Stacy, and B. Bloom, 18th International Conference on Thermoelectrics (Aug. 29–Sept. 2, 1999, Baltimore), p. 657.
  17. O. P. Pavlova, T. I. Verbitska, I. A. Vladymyrskyi, S. I. Sidorenko, G. L. Katona, D. L. Beke, G. Beddies, M. Albrecht, and I. M. Makogon, Appl. Surf. Sci., 266: 100 (2013). Crossref
  18. G. L. Katona, I. A. Vladymyrskyi, I. M. Makogon, S. I. Sidorenko, F. Kristaly, L. Daroczi, A. Csik, A. Liebig, G. Beddies, M. Albrecht, and D. L. Beke, Appl. Phys. A, 115, Iss. 1: 203 (2014). Crossref
  19. А. А. Русаков, Рентгенография металлов: Учебник для вузов (Москва: Атомиздат: 1977).
  20. D. Zhaoa, Ch. Tiana, and Yu. Liua, J. Alloys Compd., 509: 3166 (2011). Crossref