Investigation of optical and electrophysical properties of Mn4Si7 coatings of different thickness

Б.Д. Ігамов; І.Р. Бекпулатов; Г.Т. Іманова; А.І. Камардін; Д.А. Нормуродов

doi:10.15330/pcss.25.2.421-427

Автор(и)

Б.Д. Ігамов Науково-технічний центр з конструкторським бюро та дослідним виробництвом Академії наук Республіки Узбекистан, м. Ташкент, Республіка Узбекистан
І.Р. Бекпулатов Каршинський державний університет, м. Карші, Узбекистан
Г.Т. Іманова Інститут радіаційних проблем Міністерства науки і освіти Азербайджанської Республіки, Баку, Азербайджан; Західно-Каспійський університет, Баку, Азербайджан; Хазарський університет, факультет фізики та електроніки, Баку, Азербайджан
А.І. Камардін Науково-технічний центр з конструкторським бюро та дослідним виробництвом Академії наук Республіки Узбекистан, м. Ташкент, Республіка Узбекистан
Д.А. Нормуродов Каршинський державний університет, м. Карші, Узбекистан

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.2.421-427

Ключові слова:

коефіцієнти пропускання, поглинання та відбиття покриттів, коефіцієнт Зеєбека, тонке покриття, наноструктура, питомий опір

Анотація

Дослідження покриттів Mn₄Si₇ різної товщини показали, що магнетронне осадження практично не змінює складу покриття в порівнянні зі складом мішені. Представлено технологію та основні режими створення необхідних мішеней для установки магнетронного розпилення. Мішені створювали шляхом додавання порошків кремнію та марганцю в необхідній кількості та їх нагрівання в умовах вакууму при високій температурі та тиску. На поверхні діоксиду кремнію із виготовлених мішеней методом магнетронного напилення формували тонкі силіцидні плівки (покриття) різної товщини. Дослідження коефіцієнтів пропускання, поглинання і відбиття покриттів у видимій області спектра показали, що для покриття Mn₄Si₇ коефіцієнт відбиття практично однаковий на всіх довжинах хвиль. Встановлено, що зі збільшенням товщини тонкого покриття Mn₄Si₇ коефіцієнт Зеєбека змінюється від 16 мкВ/К до 22 мкВ/К, а опір зменшується від 77 Ом до 20 Ом.

Посилання

S.B. Donaev, B.E. Umirzakov, A.A. Abduvayitov. Electronic properties of CoSi2 film in ion bombing by oxygen ions, International Journal of Advanced Science and Technology, 29(11), 1423 (2020).

I.R. Bekpulatov, G.T. Imanova, T.S. Kamilov, B.D. Igamov, I.K.Turapov, Formation of n - type CoSi monosilicide film which can be used in instrumentation, International Journal of Modern Physics B, 2350164 (2022); https://doi.org/10.1142/S0217979223501643.

S.B. Donaev, B.E. Umirzakov, B.D. Donaev, B.Kh. Barotova, V. Karimova. In Proceedings of International Scientific and Technical Conference on “Problems and Prospects of Innovative Technique and Technology in Agri-Food Chain” (24-25 April, 2020). ISSN: 2394-3696, Web-source: www.ijiert.org.

F.M. D’heurle, C.S. Peterson. Formation of thin films of CoSi2: Nucleation and diffusion mechanisms, Thin Solid Films, 128, 283 (1985); https://doi.org/10.1016/0040-6090(85)90080-X.

M.V. Gomoyunova, G.S. Grebenyuk, I.I. Pronin. Formation of ultrathin magnetic cobalt films on the Si(111)7 × 7 surface, Tech. Phys., 56(6), 865 (2011); https://doi.org/10.1134/S1063784211060077.

S.P. Murarka. Silicide thin films and their applications in microelectronics, Intermetallics, 3(3), 173 (1995); https://doi.org/10.1016/0966-9795(95)98929-3.

Like Ruan, D.M. Chen. Pinhole formation in solid phase epitaxial film of CoSi2 on Si(111), Appl. Phys. Lett., 72, 3464 (1998). https://doi.org/10.1063/1.121667.

Huang-Chung Cheng, Wen-Koi Lai, and Hon-Wen Liu. Effects of CoSi2 on p+ Polysilicon Gates Fabricated by BF 2 + Implantation into CoSi/Amorphous Si Bilayers, Electrochem. Soc., 145(10), 3590 (1998). https://doi.org/10.1149/1.1838847.

A.S. Rysbaev, Zh.B. Khuzhaniyazov, A.M. Rakhimov, I.R. Berkulatov. Formation of nanosize silicides films on the Si (111) and Si (100) surfaces by low-energy ion implantation, Technical Physics, 59(10), 1526 (2014).

Ganesh K Rajan, Shivaraman Ramaswamy, C. Gopalakrishnan, D.John Thiruvadigal. Effects of nitrogen annealing on surface structure, silicide formation and magnetic properties of ultrathin films of Co on Si(100), Bull. Mater. Sci., 35(1), 13 (2012).

M.T. Normurodov, A.S. Rysbaev, I.R. Bekpulatov, D.A. Normurodov, Z.A. Tursunmetova, Formation and Electronic Structure of Barium-Monosilicide- and Barium-Disilicide Films, Journal of Surface Investigation, 15, S211(2021); https://doi.org/10.1134/S1027451022020318.

T.S. Kamilov, A.S. Rysbaev, V.V. Klechkovskaya, A.S. Orekhov, B.D. Igamov, I.R. Bekpulatov, The Influence of Structural Defects in Silicon on the Formation of Photosensitive Mn4Si7–Si❬Mn❭–Mn4Si7 and Mn4Si7–Si❬Mn❭–M Heterostructures, Solar engineering materials science, 55(6), 380 (2019); https://doi.org/10.3103/S0003701X19060057.

Z.A. Isakhanov, B.E. Umirzakov, M.K. Ruzibaeva, S.B. Donaev, Effect of the O2+-ion bombardment on the TiN composition and structure, Technical Physics, 60(2), 313 (2015);. https://doi.org/10.1134/S1063784215020097.

I.R. Bekpulatov, G.T. Imanova, B.E. Umirzakov, K.T. Dovranov, V.V. Loboda,S.H. Jabarov, I.X. Turapov & N.E. Norbutaev (2024): Formation of thin Crsi2 films bythe solid-phase ion-plasma method and their thermoelectric properties, Materials Research Innovations, https://doi.org/10.1080/14328917.2024.2339001.

A.S. Rysbaev, M.T. Normurodov, J.B. Khujaniyozov, A.A. Rysbaev, D.A. Normurodov, On the Formation of Silicide Films of Metals (Li, Cs, Rb, and Ba) During Ion Implantation in Si and Subsequent Thermal Annealing. Journal of Surface Investigation, 15(3), 607 (2021). https://doi.org/10.1134/S1027451021030319.

B.E. Umirzakov, S.B. Donaev, On the creation of ordered nuclei by ion bombardment for obtaining nanoscale si structures on the surface of CaF2 films, Surf. Inves. X-ray, 11(4), 746 (2017); https://doi.org/10.1134/S1027451017040139.

B. E. Umirzakov, Zh. M. Jumayev, I. R. Bekpulatov, I. Kh. Turapov, G. T.Imanova & N. P. Farmonov (2024): Obtaining and studying the composition, structureand properties of nanophases and nanolayers of CoSi2, Materials Research Innovations, https://doi.org/10.1080/14328917.2024.235082.

Mirzayev, M.N., Imanova, G.T., Neov, D. et al. Surface evaluation of carbonitride coating materials at high temperature: an investigation of oxygen adsorption on crystal surfaces by molecular dynamics simulation. J Porous Mater (2024). https://doi.org/10.1007/s10934-024-01627-3.

Imanova, G., Jabarov, S., Agayev, T. et al. Gamma radiation mediated catalytic process for hydrogen generation by water decomposition on NaNO3 surface, J Porous Mater, 31, 1135–1141 (2024). https://doi.org/10.1007/s10934-024-01591-y.

Jabarov, S.H., Nabiyeva, A.K., Huseynov, E.M. et al. Dielectric and electrical properties of La0.5Ba0.5MnO3 and La0.97Ba0.03MnO3 perovskites. J Porous Mater (2024). https://doi.org/10.1007/s10934-024-01632-6.

F.К. Khallokov, G.T. Imanova, S.Kh. Umarov, M.Yu. Tashmetov, N.Z. Gasanov, Z.U. Esanov & I.R. Bekpulatov, Influence of electron irradiation on the band gapand microhardness of TlInS2, TlInSSe and TlIn0.99Cr0.01S2 single crystals, (2024), Materials Research Innovations, https://doi.org/10.1080/14328917.2024.2363583.

V.V. Klechkovskaya, A.S. Rysbaev, T.S. Kamilov, I.R. Bekpulatov, B.D. Igamov, I.Kh. Turapov, Formation of thin films of Mn4Si7 on the surface of various substrates by the methods of magnetron sputtering and impulse laser precipitation, Uzbek J. Physics, 22(3), 43 (2021); https//doi.org/10.52304/.v23i3.263.

B.E. Umirzakov, I.R. Bekpulatov, I.Kh. Turapov. B.D. Igamov, Effect of Deposition of Submonolayer Cs Coatings on the Density of Electronic States and Energy Band Parameters of CoSi2/Si(111), Journal of Nano- and Electronic Physics, 14(2), 02026 (2022); https://doi.org/10.21272/jnep.14(2).02026.

Gunel Imanova, Modeling defect formation in nano-ZrO2 under He and H+ Irradiation, Modern Physics Letters B, Vol. 38, No. 22, 2450206 (2024), https://doi.org/10.1142/S0217984924502063.

B. D. Igamov, G. T. Imanova, A. I. Kamardin, I. R. Bekpulatov, Investigation of Coatings Formed by Thermal Oxidation on Monocrystalline Silicon, Integrated Ferroelectrics, 240(1) (2024); https://doi.org/ 10.1080/10584587.2023.2296317.