Влияние атмосферного кислорода на состав и кинетические свойства тонких плёнок висмута
М. В. Добротворская$^{1}$, Д. С. Орлова$^{2}$, Е. И. Рогачева$^{2}$, А. Г. Федоров$^{1}$
$^{1}$Институт монокристаллов НАН Украины, просп. Науки, 60, 61001 Харьков, Украина
$^{2}$Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Кирпичёва, 21, 61002 Харьков, Украина
Получена: 12.09.2017. Скачать: PDF
Методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и измерения электрических и гальваномагнитных свойств исследовано влияние атмосферного кислорода на состав и свойства плёнок висмута толщиной $d$ = 10–200 нм. Свойства двух серий свежеприготовленных плёнок (с защитным покрытием EuS и без защитного покрытия) сравнивались с характеристиками этих плёнок после длительного (в течение 9 лет) пребывания на воздухе при комнатной температуре. Установлено, что в плёнках Bi без покрытия имеет место неравномерное по глубине окисление с образованием оксида висмута Bi$_2$O$_3$. При этом значения коэффициента Холла $R_H$ и магнетосопротивления $\Delta\rho/\rho$, а также их температурные зависимости практически не изменяются после пребывания в воздушной атмосфере, а электропроводность $\sigma$ снижается и тем значительнее, чем тоньше плёнка. С другой стороны, после длительного пребывания на воздухе в плёнках, покрытых сульфидом европия, Bi присутствует только в металлическом состоянии, а $\sigma$, $R_H$ и $\Delta\rho/\rho$ остаются практически неизменными. Из полученных результатов следует, что при наличии защитного покрытия даже очень длительное пребывание на воздухе при комнатной температуре не приводит к изменению химического состава и кинетических свойств плёнок висмута.
Ключевые слова: плёнки висмута, оксид висмута, окисление, электропроводность, коэффициент Холла, магнетосопротивление, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i10/1307.html
PACS: 64.75.Lm, 73.50.Jt, 73.50.Lw, 73.61.At, 75.47.Np, 81.07.Bc, 81.65.Mq