Наноструктури на поверхні ZnSe: синтез, морфологічні та фотолюмінісцентні характеристики
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.22.4.614-620Ключові слова:
поруватий ZnSe, електрохімічне травлення, фотолюмінесценція, морфологія, наноструктури, електролітАнотація
Наноструктурований селенід цинку було отримано методом електрохімічного травлення. у якості електроліту було використано розчин H2SO4:H2O:H2O5OH=4:1:1. Встановлено, що поверхня характеризується наявністю двох фаз: верхній шар складається з щільної оксидної плівки, під ним – низькорозмірний поруватий шар з діаметром пор (30 – 80) нм та товщиною міжпорових простінок (15 – 50) нм. Досліджено залежність поверхневої поруватості від часу травлення, що дозволило пояснити основні етапи електрохімічного розчинення кристалу під час анодування. Показано наявність трьох основних етапів: формування шарів Гуї та Гельмгольцу на межі розділу напівпровідик/електроліт; пороутворення в місцях локалізації дефектів та формування оксидних кристалітів; спонтанне пороутворення. Спектри ФЛ досліджуваних зразків демонструють три максимуми. Полоса випромінювання при 2,45 еВ зумовлена наявністю оксидів, за полосу 2,78 ЕВ відповідні екситони, полоса при 2,82 еВ зумовлюється проявом квантово-розмірних ефектів. Хімічний аналіз зразків також показав наявність оксидів на поверхні наноструктури.
Посилання
Y.O. Sychikova, I.T. Bogdanov, S.S. Kovachov, Functional Materials 27(1), 29 (2019); https://doi.org/10.15407/fm27.01.29.
S. Vambol, I. Bogdanov, V.Vambol, S. Onishchenko, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 3(5-87), 37 (2017); https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.104039.
V. Petrova‐Koch, T. Muschik, A. Kux, B. K. Meyer, F. Koch, V. Lehmann, Applied physics letters 61(8), 943 (1992); https://doi.org/10.1063/1.107736.
Y. Suchikova, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(5), 33 (2016); https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85848.
A. El-Denglawey, M.M. Makhlouf, M. Dongol, Results in Physics 10, 714 (2018); https://doi.org/10.1016/j.rinp.2018.07.023.
G. Kartopu, A. V. Sapelkin, V. A. Karavanskii, U. Serincan, R. Turan, Journal of Applied Physics 103(11), 113518 (2008); https://doi.org/10.1063/1.2924417.
S. Takagi, R. Zhang, J. Suh, S. H. Kim, M. Yokoyama, K. Nishi, M. Takenaka, Japanese Journal of Applied Physics, 54(6S1), 06FA01 (2015); https://doi.org/10.7567/JJAP.54.06FA01.
G. Niu, G. Capellini, M. A. Schubert, T. Niermann, P. Zaumseil, J. Katzer, T. Schroeder, Scientific reports 6(1), 1 (2016); https://doi.org/10.1038/srep22709.
Y. Suohikova, S. Vambol, V. Vambol, N. Mozaffari, N. Mozaffari, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 92(1-2), 19 (2019); https://doi.org/10.5604/01.3001.0013.3184.
M. Yazdchi, A. A. Foroughi, S. Talatahari, A. H. Gandomi, Applied Sciences 11(6), 2529 (2021); https://doi.org/10.3390/app11062529.
Y.A. Sychikova, V.V. Kidalov, G.A. Sukach, Journal of Surface Investigation 7(4), 626 (2013); https://doi.org/10.1134/S1027451013030130.
Y.O. Suchikova, Journal of Nano- and Electronic Physics 9(1), 01006 (2017); https://doi.org/10.21272/jnep.9(1).01006.
D.Q. Tran, M.E. Islam, K. Higashimine, M. Akabori, Journal of Crystal Growth 564, 126126 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2021.126126.
S. Vambol, I. Bogdanov, V. Vambol, N. Tsybuliak, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 6(5-90), 22 (2017); https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118725.
J. Sabataityt, I. Šimkien, A. N. Baranov, R. A. Bendorius, V. Pačebutas, Materials Science and Engineering: C 23(1-2), 43 (2003); https://doi.org/10.1016/S0928-4931(02)00223-0.
S. Vambol, V. Vambol, Y. Suchikova, I. Bogdanov, O. Kondratenko, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 86(2), 49 (2018); https://doi.org/10.5604/01.3001.0011.8236.
V. Sergentu, D. Esinenco, L. Sirbu, I. Vodä, International Workshop Terahertz and Mid Infrared Radiation: Basic Research and Practical Applications (IEEE, Marmaris, Mugla, Turkey, 2009); https://doi.org/10.1109/TERAMIR.2009.5379611.
V.P. Makhnij, I.I. German, V.M. Sklarchuk, Telecommunications and Radio Engineering 74(16) (2015); https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v74.i16.60.
A. Salehi, A. Nikfarjam, D. J. Kalantari, Sensors and Actuators B: Chemical 113(1), 419 (2006); https://doi.org/10.1016/j.snb.2005.03.064.
T. Sato, X. Zhang, K. Ito, S. Matsumoto, Y. Kumazaki, IEEE SENSORS (IEEE, Glasgow, Scotland 2016); https://doi.org/10.1109/ICSENS.2016.7808443.
Y.O. Suchikova, Bogdanov, S.S. Kovachov, Kamensky, N.Y. Panova, Archives of Materials Science and Engineering 101(1), 15 (2020); https://doi.org/10.5604/01.3001.0013.9502.
T. Sato, N. Yoshizawa, T. Hashizume, Thin Solid Films 518(15), 4399 (2010); https://doi.org/10.1016/j.tsf.2010.02.029.
H.J. Joyce, C.J. Docherty, Q. Gao, Tan, M.B. Johnston, Nanotechnology 24(21), 214006 (2013); https://doi.org/10.1088/0957-4484/24/21/214006.
J.A. Suchikova, Journal of Nano- and Electronic Physics 7(3), 03017, 2015.
A. Usseinov, Z. Koishybayeva, A. I. Popov, Latvian Journal of Physics and Technical Sciences 58(2), 3 (2021); https://doi.org/10.2478/lpts-2021-0007.
M. Si, Y. Hu, Z. Lin, X. Sun, A. Charnas, D. Zheng, P. D. Ye, Nano Letters 21(1), 500 (2020); https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c03967.
A. Di Mauro, M. E. Fragala, V. Privitera, G. Impellizzeri. Materials Science in Semiconductor Processing 69, 44 (2017); https://doi.org/10.1016/j.mssp.2017.03.029.
V. Serga, R. Burve, A. Krumina, M. Romanova, A.I. Popov, Crystals 11(4), 431 (2021); https://doi.org/10.3390/cryst11040431.
E. Shablonin, A. I. Popov, G. Prieditis, E. Vasil'chenko, A. Lushchik, Journal of Nuclear Materials 543, 152600 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2020.152600.
R. Balakhayeva, A. Akilbekov, Baimukhanov, A. Dauletbekova, Physica Status Solidi (a), 218(1), 2000231, (2021); https://doi.org/10.1002/pssa.202000231.
O.V. Bogdankevich, M.M. Zverev, A.I. Krasilnikov, A.N. Pechenov, Physica Status Solidi B Basic Research 19(1), K5 (1967); https://doi.org/10.1002/pssb.19670190148.
I.V. Rogozin, Thin Solid Films 517(15), 4318 (2009); https://doi.org/10.1016/j.tsf.2008.12.002.
D. Rehani, S. Bishnoi, M. Saxena, D. Haranath, V. Gupta, S. N. Sharma, Journal of Physics and Chemistry of Solids 143, 109460 (2020); https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2020.109460.
G. Khrypunov, S. Vambol, N. Deyneko, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 6(5), 12 (2016); https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85617.
A.S. Nasibov, V.G. Bagramov, K.V. Berezhnoi, P.V. Shapkin, Bulletin of the Lebedev Physics Institute 40(4), 97 (2013); https://doi.org/10.3103/S1068335613040040.
K.S. Babu, A.R. Reddy, C. Sujatha, K.V. Reddy, A.N. Mallika, Journal of Advanced Ceramics 2(3), 260 (2013); https://doi.org/10.1007/s40145-013-0069-6.
E. Monaico, I.M. Tiginyanu, V.P. Sirkeli, Semiconductor science and technology 22(10), 1115 (2007); https://doi.org/10.1088/0268-1242/22/10/007.
E. Monaico, P. Tighineanu, I. Tiginyanu, Physica Status Solidi 3(4), 97 (2009); https://doi.org/10.1002/pssr.200903026.
Y. Suchikova, I. Bogdanov, S. Kovachov, N. Tsybuliak, N. Panova, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii 18(4), 875 (2020); https://doi.org/10.15407/nnn.18.04.875.
T.V. L'vova, I.V. Sedova, Ulin, S.V. Ivanov, Vacuum 57(2), 163 (2000); https://doi.org/10.1016/S0042-207X(00)00114-7.
V.P. Ulin, S.G. Konnikov, Semiconductors 41(7), 832 (2007); https://doi.org/10.1134/S1063782607070111.
K.Yoshino, H. Mikami, K. Imai, T. Ikari, Physica B: Condensed Matter. 302, 299 (2001); https://doi.org/10.1016/S0921-4526(01)00444-6.
M. Heuken, J.Söllner, F. E. G. Guimaraes, K. Marquardt, K. Heime, Journal of crystal growth 117(1-4), 336 (1992); https://doi.org/10.1016/0022-0248(92)90771-A.
R. Baltramiejūnas, V.D. Ryzhikov, V. Stepankevičius, Journal of luminescence 52(1-4), 71 (1992); https://doi.org/10.1016/0022-2313(92)90234-Z.
V.M. Asnin, N.S. Averkiev, A.B. Churilov, I.I. Markov, Solid state communications 87(9), 817 (1993); https://doi.org/10.1016/0038-1098(93)90421-I.
N.S. Averkiev, L.P. Kazakova, É.A. Lebedev, N.N. Smirnova, Semiconductors 34(6), 732 (2000); https://doi.org/10.1134/1.1188063.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
