ТОНКИЕ ПЛЕНКИ БИНАРНЫХ ХАЛЬКОГЕНИДОВ As2X3 (X = S, Se), ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ СПИН-КОАТИНГА

В работе описаны процессы получения растворов бинарных стеклообразных полупроводниковых материалов As2X3 (X = S, Se) и получения тонких пленок на их основе методом спин-коатинга. Исходные материалы синтезированы из реактивов полупроводниковой степени чистоты методом прямого синтеза в вакуумированных кварцевых ампулах при максимальной температуре 750ºС и идентифицированы как стекла. Установлено, что полученные аморфные тонкие пленки имеют островковую структуру. Толщина пленки трисульфида мышьяка может варьироваться в пределах от 200 нм при средней шероховатости поверхности 0.7 нм до 2.5 мкм при средней шероховатости 100 нм; толщина пленки триселенида мышьяка может варьироваться в пределах от 200 нм (средняя шероховатость поверхности 8 нм) до 3 мкм (средняя шероховатость поверхности 200 нм). Исследованы оптические характеристик тонких пленок, в частности, оптическое пропускание в видимом диапазоне спектра. Установлена оптическая ширина запрещенной зоны полученных пленок с привлечением теоретической модели Тауца, разработанной для аморфных полупроводников. Выполнено сравнение экспериментальных результатов с литературными данными.

тонкие пленки, халькогенидные стеклообразные полупроводники, спин-коатинг, оптический край поглощения

1. Фель А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела. М.: Мир, 1986. 556 с.

2. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах: в 2-х т. М.: Мир, 1982. 662 с.

3. Попов А.И. Физика и технология неупорядоченных полупроводников. М.: Изд. дом МЭИ, 2008. 270 с.

4. Kolobov A.V., Tominaga J. Chalcogenides. Metastability and phase change phenomena. Springer, 2012. 277 р.

5. Kasap S., Frey J.B., Belev G., Tousignant O., Mani H., Greenspan J., Laperriere L., Bubon O., Reznik A., De Crescenzo G., Karim K.S., Rowlands J.A. Amorphous and polycrystalline photoconductors for direct conversion flat panel X-Ray image sensors // Sensors. 2011. V. 11. Р. 5112-5157.

6. Электронные явления в халькогенидных стеклообразных полупроводниках / Под ред. К.Д. Цэндина. СПб.: Наука, 1996. 486 с.

7. Берлин Е.В., Двинин С.А., Сейдман Л.А. Вакуумная технология и оборудование для нанесения и травления тонких пленок. М.: Техносфера, 2007. 176 с.

8. Берлин Е.В., Сейдман Л.А. Получение тонких пленок реактивным магнетронным распылением. М.: Техносфера, 2014. 256 с.

9. Борисова З.У. Халькогенидные полупроводниковые стекла. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1983. 344 с.

10. Chern G.C., Lauks I. Spin-coated amorphous-chalcogenide films // J. Appl. Phys. 1982. № 53(10). P. 6979-6982.

11. Kohoute K., Wagner T., Orava J., Krbal M. Surface morphology of spin-coated As-S-Se chalcogenide thin films // J. Non-Cryst. Solids. 2007. № 353(13-15). Р. 1437-1440.

12. Socrates G. Infrared and Raman characteristic group frequencies. New York: John Wiley & Sons Ltd., 2001. 366 р.

13. Tauc J. The optical properties of solids / Ed. F. Abeles. Amsterdam: North Holland Publ., 1970. P. 227.

14. Котликов Е.Н., Иванов В.А., Крупенников В.А. Исследование оптических констант пленок халькогенидов мышьяка в области длин волн 0.5-2.5 мкм // Оптика и спектроскопия. 2007. Т. 103. № 6. С. 983-987.