Структурні перетворення наношарів As<sub>X</sub>S<sub>100-X</sub>: рентгенфотоелектронні та електронномікроскопічні дослідження

Автор(и)

  • Олександр Борисович Кондрат Ужгородський національний університет, Україна
  • Роман Михайлович Голомб Ужгородський національний університет, Україна
  • Аттіла Чік Інститут ядерних досліджень Угорської академії наук, Угорщина
  • Віктор Токач Інститут ядерних досліджень Угорської академії наук, Угорщина
  • Микола Олексійович Вереш Вігнерівський центр фізичних досліджень Угорської академії наук, Угорщина
  • Наталія Цуд Карлів університет, Чехія
  • Володимир Михайлович Міца Ужгородський національний університет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24144/2415-8038.2017.41.33-40

Ключові слова:

Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія, Аморфна плівка, Лазерне опромінення, Скануюча електронна мікроскопія, Структурні одиниці

Анотація

Методами рентгенівської фотоелектронної спектроскопії та скануючої електронної мікроскопії вивчена структура приповерхневих наношарів тонких плівок AsxS100-x (x = 40, 45, 50) та її трансформація під дією когерентного зеленого (532 нм) лазерного опромінення. Показано, що склад отриманих плівок залежить не тільки від складу вихідного матеріалу, але також від складу пари в процесі випаровування. Лазерне випромінювання з енергією, близькою до енергії ширини забороненої зони, знижує кількість гомополярих зв'язків As-As і S-S у плівках, отримані термічним випаровуванням стекол As40S60 та As50S50. Композиція As45S55 демонструє при опроміненні збільшення кількості зв’язків As-As, незважаючи на часткове зменшення зв’язків S-S. Спостережуваний ефект має місце внаслідок присутності структурних одиниць As4S3. Для вивчення структури поверхні плівок були отримані СEM знімки зразків AsxS100-x (x = 40, 45, 50), свіжонапилених, відпалених та опромінених лазером.

Посилання

Mott NF, Davis EA. Electronic processes in non-crystalline materials. - London, England: Oxford Univ. Press; 1971. – 448 p.

Tanaka K, and Ohtsuka Y. Composition dependence of photo-induced refractive index changes in amorphous AsS films // Thin Solid Films. – 1979. – V.57. – P. 59-64.

Elliott SR. A unified model for reversible photostructural effects in chalcogenide glasses // J. Non-Cryst. Solids. - 1986. – V.81. – P. 71-98.

Mitsa V, Holomb R, Veres M, Marton A, Rosola I, Fekeshgazi I and Koós M. Non-linear optical properties and structure of wide band gap non-crystalline semiconductors // Phys. Status Solidi C. – 2011. – V.9. – P. 2696-2670.

Kondrat O., Holomb R., Csik A., Takats V., Veres M., Mitsa V. Coherent light photo-modification, mass transport effect and surface relief formation in AsxS100-x nanolayers: absorption edge, XPS and Raman spectroscopy combined with profilometry study // Nanoscale Research Letters. – 2017. – V.12. – P. 149-158.

Wanger CD, Riggs WM, Davis LE, Moulder JF, Muilenberg GE. Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy. - Minnesota, USA: Perkin-Elmer Corp., Physical Electronics Division, Eden Prairie, 1979. – 190 p.

Choi Duk-Yong, Madden Steve, Rode Andrei, Wang Rongping and Luther-Davies Barry. Nanoscale phase separation in ultrafast pulsed laser deposited arsenic trisulfide (As2S3) films and its effect on plasma etching // J. Appl. Phys. – 2007. – V.102. – P. 083532-5.

Kondrat O, Holomb R, Popovich N, Mitsa V, Veres M, Csik A, Tsud N, Matolín V and Prince K.C. Local surface structure and structural properties of As-Se nanolayers studied by synchrotron radiation photoelectron spectroscopy and DFT calculations // J. Non-Cryst. Solids. – 2015. – V.410. – P. 180–185.

Petkov K, Krastev V and Marinova Ts. XPS study of amorphous As2S3 films deposited onto chromium layers // Surf. Interface Anal. – 1994. – V.22. – P.202-205.

White Koto, Kumar Binod, Rai Amarendra. Effect of deposition rate on structure and properties of As2S3 film // Thin Solid Films. – 1988. – V.161. – P. 139–147.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-07-01

Номер

Том 41 (2017)

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Фізика

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
    1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).