| Title: | Structural analysis of silicon nanostructures obtained from thermal annealing of PVD deposited SRO/SiO2 multilayers |
| Other Titles: | Strukturní analýza křemíkových nanostruktur získaných žíháním multivrstev SRO/SiO2 rostlých pomocí PVD |
| Authors: | Prušáková, Lucie Šutta, Pavol Medlín, Rostislav Vincze, Andrej |
| Citation: | PRUŠÁKOVÁ, L., ŠUTTA, P., MEDLÍN, R., VINCZE, A. Structural analysis of silicon nanostructures obtained from thermal annealing of PVD deposited SRO/SiO2 multilayers. Vacuum, 2019, roč. 166, č. August 2019, s. 32-36. ISSN 0042-207X. |
| Issue Date: | 2019 |
| Publisher: | Elsevier |
| Document type: | článek article |
| URI: | 2-s2.0-85064917011 http://hdl.handle.net/11025/35967 |
| ISSN: | 0042-207X |
| Keywords: | křemíkové kvantové tečky;magnetronové naprašování;in-situ rentgenová difrakce;transmisní elektronová mikroskopie |
| Keywords in different language: | Silicon rich oxide;silicon quantum dots;magnetron sputtering;in-situ X-ray diffraction;HRTEM |
| Abstract: | Předkládáme syntézu a charakterizaci nanostruktur křemíku získaných teplotním žíháním multivrstev křemíkem obohaceného oxidu a dioxidu křemíku (SRO/SiO2) deponovaných pomocí magnetronového naprašování v atmosféře argonu a kyslíku. Hlavní motivace pro studii křemíku vychází z jeho úspěchu a dominance v oblasti mikroelektroniky. Mnoho světelných zdrojů, modulátorů, vlnovodů předkládáme jako příklady mikroelektronických materiálů aplikovaných v různých fotonických zařízeních vyvynutých na bázi křemíkových nanokrystalů. SRO/SiO2 multivrstvy byly deponovány pomocí vysokofrekvenčního (13.56 MHz) magnetronového naprašování. Vrstvy v původním i žíhaném stavu byly zkoumány pomocí in-situ rentgenové difrakce (XRD), transmisní elektronové mikroskopie (TEM), a hmotnostní spektrometrie sekundárních iontů (SIMS). Multivrstvy vytvořené skládáním SRO a SiO2 vrstev byly zkrystalizovány pomocí teplotního žíhání ve vakuu. Jednotlivé fáze strukturních změn od nukleace k úplné krystalizaci byly sledovány pomocí in-situ XRD. XRD spolu s TEM potvrdily přítomnost křemíkových nanočástic v žíhaných vrstvách. Výpočty byl stanoven objem krystalické fáze 17 - 25% s hustotou částic 2-2.8x1018cm-3. Průměrná velikost nanočástic je 3.5 - 5 nm. |
| Abstract in different language: | We report the synthesis and characterization of silicon nanostructures obtained by thermal annealing of silicon-rich oxide/silicon dioxide (SRO/SiO2) multilayers deposited by magnetron sputtering in an argon and oxygen atmosphere. The main motivation to study silicon comes from its success and dominance in microelectronics. Light sources, modulators, waveguides, and logical gates are a few examples of microelectronic materials applications in the various photonic devices which have been developed based on silicon nanocrystals. SRO/SiO2 multilayers were deposited by 13.56 MHz radio-frequency magnetron sputtering. The as-deposited multilayers and the crystallized films were investigated using in-situ X-ray diffractometry (XRD), High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and Secondary ion mass spectrometry (SIMS). Multilayers composed of alternating stacks of amorphous SRO and SiO2 layers were crystallized by thermal annealing in vacuum. The different stages from nucleation until full crystallization were investigated by in situ X-ray diffractometry. XRD in agreement with HRTEM confirmed the presence of silicon crystalline fraction in annealed films. It is calculated that there is 17-25% of crystalline volume fraction in the multilayers after the annealing procedure with density of particles of 2-2.8x1018cm-3. The crystalline fraction obtained consists of nanoparticles, whose average size is 3.5 – 5 nm. |
| Rights: | Plný text není přístupný. © Elsevier |
| Appears in Collections: | Články / Articles (CT4) OBD |
Files in This Item:
| File | Size | Format | |
|---|---|---|---|
| Vacuum 2019 Lucie-1.pdf | 1,53 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/35967Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.