- Код статьи
- S3034573125090058-1
- DOI
- 10.7868/S3034573125090058
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 9
- Страницы
- 37-45
- Аннотация
- Тонкие нанопористые слои Ge в настоящее время находят свое применение в различных технологических устройствах, например в конструкциях анодов ионно-литиевых батарей, ИК-поглощающих газовых сенсоров и др. Отдельным интересным применением таких слоев является их использование в качестве высокоэффективных антиотражающих оптических покрытий различных фотоприемников и солнечных элементов. Настоящее исследование посвящено проблеме создания антиотражающего покрытия на поверхности c-Ge методом низкоэнергетической высокодозовой имплантации ионов In в вакууме в противоположность общепринятым химическим методам. Приведены результаты исследования модификации поверхности полированной подложки монокристаллического c-Ge, облученной ионами In с энергией 30 кэВ, при плотности тока в ионном пучке 5 мкА/см и широком интервале высоких доз 1.0 × 10–7.2 × 10 ион/см. Морфологический анализ топографии поверхности проводился методом высокоразрешающей сканирующей электронной микроскопии. Определены появление и изменение морфологии пористых слоев с ростом ионной дозы. При наименьшем значении дозы 1.8 × 10 ион/см происходит образование пористой структуры в виде пчелиных сот с нанометровыми круглыми отверстиями. При превышении критического значения дозы 1.9 × 10 ион/см наблюдается формирование губчатой пористой структуры, образованной переплетающимися нанонитями, геометрические параметры которых с дальнейшим ростом дозы не изменяются. По результатам измерения спектров оптического отражения имплантированных слоев показано, что сформированный материал характеризуется низким значением коэффициента отражения в спектральной области 220–1050 нм и может служить эффективным антиотражающим покрытием.
- Ключевые слова
- ионная имплантация нанопористый германий ионы индия ионная доза и энергия плотность тока в ионном пучке морфология поверхности электронная сканирующая микроскопия оптическое антиотражающее покрытие оптическое отражение вольтамперные характеристики
- Дата публикации
- 12.02.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 2
Библиография
- 1. Raut H.K., Ganesh V.A., Nair A.S., Ramakrishna S. // Energy Environ. Sci. 2011. V. 4. P. 3779. http://doi.org/10.1039/c1ee01297e
- 2. Cai J., Qi L. // Mater. Horiz. 2015. V. 2. P. 37. http://doi.org/10.1039/c4mh00140k
- 3. Khan S.B., Wu H., Pan C., Zhang Z. // Research Rev. J. Mater. Sci. 2017. V. 5. P. 36. http://doi.org/10.4172/2321-6212.1000192
- 4. Shanmugam N., Pugazhendhi R., Elavarasan R.M. et al. // Energies. 2020. V.13. P. 2631. http://doi.org/10.3390/en13102631
- 5. Han Lu., Zhao H. // Opt. Express. 2014. V. 22. № 26. P. 31908. http://doi.org/10.1364/OE.22.031907
- 6. Liu S., Tso C.Y., Lee H.H. et al. // Sci. Reports. 2020. V. 10. P. 11376. http://doi.org/10.1038/s41598-020-68411-6
- 7. Yelisseyev A.P., Isaenko L.I., Lobanov S.I. et al. // Opt. Mater. Express. V. 12. № 4. P. 1593. http://doi.org/10.1364/OME.455050
- 8. Chang C.-C., Huang C.-H. // Electronics. 2022. V. 11. P. 2068. http://doi.org/10.3390/electronics11132068
- 9. Kim S., Jeong G.S., Park N.Y., Choi J.-Y. // Micromachines. 2021. V. 12. P. 119. http://doi.org/10.3390/mi2020119
- 10. Schicho S., Jaouad A., Sellmer C. et al. // Meter. Lett. 2013. V. 94. P. 86. http://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.12.014
- 11. Steglich M., Kasebier T., Kley E.-B., Tunnermann A. // Appl. Phys. A. 2016. V. 122. P. 836. http://doi.org/10.1007/s00339-016-0318-y
- 12. Chueh Y.-L., Fan Z., Takei K. et al. // Nano Lett. V. 10. P. 520. http://doi.org/10.1021/nl903366z
- 13. Nayak B., Gupta M.C., Kolasinski K.W. // Nanotechnology. 2007. V. 18. P. 195302. http://doi.org/10.1088/0957-4484/18/19/195302
- 14. Kaufmann R., Isella G., Sanchez-Amores A. et al. // J. Appl. Phys. 2011. V. 110. P. 023107. http://doi.org/10.1063/1.3608245
- 15. Tang L., Kocabas S.E., Latif S. et al. // Nat. Photonics. 2008. V. 2. P. 226. http://doi.org/10.1038/nphoton.2008.30
- 16. Posthuma N.E., van der Heide J., Flamand G., Poortmans J. // IEEE Trans. Electron. Dev. 2007. V. 54. P. 1210. http://doi.org/10.1109/TED.2007.894610
- 17. Gilbert L.R., Messier R., Roy R. // Thin solid films. 1978. V. 54. P. 149.
- 18. Kadakia N., Naczas S., Bakhru H., Huang M. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. P. 191912.
- 19. Rogov A.M., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Stepanov A.L. // Composites Commun. 2020. V. 19. P. 6. http://doi.org/10.1016/j.coco.2020.01.002
- 20. Степанов А.Л., Нуждин В.И., Рогов А.М., Воробьев В.В. Формирование слоев пористого кремния и германия с металлическими наночастиами. Казань: ФИЦПРЕСС, 2019. 198 c.
- 21. Auret F.D., van Rensburg P.J.J., Hayes M. et al. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 152123.
- 22. Stepanov A.L., Zhikharev V.A., Hole D.E., Townsend P.D. // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. V. 166. P. 26 (2000).
- 23. Nastasi M., Mayer J.W., Hirvonen J.K. Ion-solid interactions. Fundamentals and applications. Cambridge: Cambridge Univ. Press., 1996. 540 p.
- 24. Holland O.W., Appleton B.R., Narayan J. // J. Appl. Phys. 1983. V. 54. P. 2295.
- 25. Appleton B.R., Holland O.W., Poker D.B. et al. // Nucl. Instr. Meeth. Phys. Res. B. 1985. V. 7-8. P. 639.
- 26. Gavrilin I.M., Kudryashova Yu.O., Kuz’mina A.A. et al. // J. Electroanalytic. Chem. 2021. V. 888. P. 115209. http://doi.org/10.1016/j.jelechem.2021.115209
- 27. Feng R., Kremer F., Sprouster D.J. et al. // Appl. Phys. Lett. 2015. V. 107. P. 212101.
- 28. Feng R., Kremer F., Sprouster D.J. et al. // J. Appl. Phys. 2015. V. 118. P. 165701.
- 29. Donovan T.M., Ashley E.J. // J. Opt. Soc. Am. 1964. V. 54. № 9. P. 1141.
- 30. Тауц Я. // УФН. 1968. Т. 94. № 3. С. 501. http://doi.org/10.3367/UFNr.0094.196803e.0501
- 31. Liu H., Li S., Sun P. et al. // Mater. Sci. Semicond. Processing. 2018. V. 83. P. 58. http://doi.org/10.1016/j.mssp.2018.04.019
- 32. Donovan T.M., Spicer W.E., Bennett J.M., Ashley E.J. // Phys. Rev. B. 1970. V. 2. № 2. P. 397.
- 33. Koffel S., Scheiblin P., Claverie A., Benassayag G. // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. P. 13528. http://doi.org/10.1063/1.3041653
- 34. Stepanov A.L., Rogov A.M. // Opt. Commun. 2020. V. 474. P. 126052.
- 35. Stepanov A.L., Hole D.E., Townsend P.D. // J. Non- Cryst. Solids. 1999. V. 244. P. 275.
- 36. Stepanov A.L., Hole D.E., Townsend P.D. // Nucl. Instr. Meeth. Phys. Res. B. 2000. V. 166–167. P. 882.
- 37. Ho W.-J., Yang H.-Y., Liu J.-J. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 508. P. 145275. http://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.145275
- 38. Dimoulas A. Tsipas P., Sotirpoulos A. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 252110.
- 39. Akkari E., Touayar. O. // Int. J. Nanotehcnology. 2013. V. 10. P. 553.
