Вплив атмосферного кисню на склад і кінетичні властивості тонких плівок вісмуту
М. В. Добротворська$^{1}$, Д. С. Орлова$^{2}$, О. І. Рогачова$^{2}$, О. Г. Федоров$^{1}$
$^{1}$Інститут монокристалів НАН України, просп. Науки, 60, 61001 Харків, Україна
$^{2}$Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 21, 61002 Харків, Україна
Отримано: 12.09.2017. Завантажити: PDF
Методами рентґенівської фотоелектронної спектроскопії та міряння електричних і ґальваномагнетних властивостей було досліджено вплив атмосферного кисню на склад і властивості плівок бісмуту товщиною $d$ = 10–200 нм. Властивості двох серій свіжоприготовлених плівок (із захисним покриттям EuS і без захисного покриття) порівнювалися з характеристиками цих плівок після тривалого (протягом 9 років) перебування на повітрі за кімнатної температури. Встановлено, що в плівках Bi без покриття спостерігається нерівномірне за глибиною окиснення з утворенням оксиду бісмуту Bi$_2$O$_3$. При цьому значення Голлового коефіцієнта $R_H$ і магнетоопору $\Delta\rho/\rho$, а також їх температурні залежності практично не змінюються після перебування в повітряній атмосфері, а електропровідність $\sigma$ знижується і тим значніше, чим тонша плівка. З іншого боку, після тривалого перебування на повітрі в плівках, вкритих сульфідом європію, Bi присутній тільки в металічному стані, а $\sigma$, $R_H$ та $\Delta\rho/\rho$ залишаються практично незмінними. Згідно з одержаними результатами, можна стверджувати, що при наявності захисного покриття навіть дуже тривале перебування на повітрі за кімнатної температури не приводить до зміни хемічного складу та кінетичних властивостей плівок бісмуту.
Ключові слова: плівки бісмуту, оксид бісмуту, окиснення, електропровідність, Голлів коефіцієнт, магнетоопір, рентґенівська фотоелектронна спектроскопія.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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