УДК: 535.015, 538.91

Оптические константы эпитаксиальных пленок оксида цинка, выращенных на кремнии с буферным нанослоем карбида кремния

Кукушкин С.А., Осипов А.В., Осипова Е.В., Разумов С.В., Кандаков А.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Кукушкин С.А., Осипов А.В., Осипова Е.В., Разумов С.В., Кандаков А.В. Оптические константы эпитаксиальных пленок оксида цинка, выращенных на кремнии с буферным нанослоем карбида кремния // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 7. С. 29–33.

Kukushkin S.A., Osipov A.V., Osipova E.V., Razumov S.V., Kandakov A.V. The optical constants of zinc oxide epitaxial films grown on silicon with a buffer nanolayer of silicon carbide [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2011. V. 78. № 7. P. 29–33.

Ссылка на англоязычную версию:

S. A. Kukushkin, A. V. Osipov, E. V. Osipova, S. V. Razumov, and A. V. Kandakov, "The optical constants of zinc oxide epitaxial films grown on silicon with a buffer nanolayer of silicon carbide," Journal of Optical Technology. 78(7), 440-443 (2011). https://doi.org/10.1364/JOT.78.000440

Аннотация:

Впервые получены толстые эпитаксиальные слои (порядка 2–3 мкм) оксида цинка без трещин на кремниевой подложке. С этой целью использовался буферный слой монокристаллического карбида кремния толщиной 100 нм, который осаждался методом твердофазной эпитаксии. При этом в кремнии образуется слой с порами и вакансиями, обеспечивающий частичную релаксацию упругих напряжений. Измерены оптические константы эпитаксиальных слоев оксида цинка на кремнии. Основной особенностью полученных эллипсометрических спектров является поглощение света в области 2,0–3,3 эВ, что объясняется упругими напряжениями в слое оксида цинка.

Ключевые слова:

эпитаксия, широкозонные полупроводники, эллипсометрия, диэлектрическая проницаемость, оксид цинка

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты 09-03-00596, 11-02-00496, 11-02-12154-офи_м), программ президиума РАН № 27 “Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов” “Поддержка инноваций и разработок”, “Трибологические и прочностные свойства структурированных материалов и поверхностных слоев”.

Коды OCIS: 310.1860, 310.6860, 240.2130

Список источников:

1. Coleman V.A., Jagadish C. Basic properties and applications of ZnO // Zinc Oxide Bulk, Thin Films and Nanostructures / Еd. by Jagadish C., Pearton S.J. Oxford: Elsevier, 2006. P. 1–20.
2. Coskun C., Look D.C., Farlow G.C., Sizelove J.R. Radiation hardness of ZnO at low temperatures // Semicond. Sci. Technol. 2004. V. 19. № 6. P. 752–755.
3. Ataev B.T., Alivov Ya.I., Kalinina E.V., Mamedov V.V., Onushkin G.A., Makhmudov S.Sh., Omaev A.K. Heteroepitaxial ZnO/6H-SiC structures fabricated by chemical vapor deposition // J. Cryst. Growth. 2005. V. 275. Р. e2471–e2474.
4. Кукушкин С.А., Осипов А.В. Новый метод твердофазной эпитаксии карбида кремния на кремнии: модель и эксперимент // ФТТ. 2008. Т. 50. № 7. С. 1188–1195.
5. Сорокин Л.М., Калмыков А.Е, Бессолов В.Н., Феоктистов Н.А., Осипов А.В., Кукушкин С.А. Электронно-микроскопическое исследование структуры SiC/Si(111), полученной методом твердофазной эпитаксии // ПЖТФ. 2011. Т. 37. № 6. С. 7–11.
6. Sha Z.D., Wang J., Chen Z.C., Chen A.J., Zhou Z.Y., Wu X.M., Zhuge L.J. Initial study on the structure and optical properties of ZnO film on Si(111) substrate with a SiC buffer layer // Physica E. 2006. V. 33. № 1. P. 263–267.
7. Shokovetz S., Spiess L., Gobsch G. Spectroscopic ellipsometry of wurtzite ZnO and GaN: Examination of a special case // Appl. Phys. 2010. V. 107. P. 023509-1–023509-10.
8. Мездрогина М.М., Криволапчук В.В., Феоктистов Н.А., Даниловский Э.Ю., Кузьмин Р.В., Разумов С.В., Кукушкин С.А., Осипов А.В. Спектры люминесценции гетероструктур n-ZnO/p-GaN<Er+Zn> и p-AlGaN<Er + Zn> // ФТП. 2008. Т. 42. № 7. С. 782–787.