- Распределение нанокристаллитов в эпитаксиальных многопериодных нанокомпозитах на основе полупроводникового силицида железа и кремния зависит от способа формирования силицида и ориентации подложки Si: квазиравномерное по толщине на Si(OOl) и приповерхностное на Si(lll) - при твердофазном отжиге металла и сосредоточенное по слоям на Si(OOl) - при реактивном осаждении металла.
- Нанокристаллиты полупроводниковых силицидов CrSi2 и β-FeSi2, сформированные твердофазной эпитаксией 0.1-0.8 нм металла на Si(lll) или Si(001), упруго встраиваются в эпитаксиальный слой кремния. Несоответствие решеток матрицы Si и CrSi2 приводит к формированию НК, сжатых на 3.2% в направлении [001], а НК (3-FeSi2 в кремнии сжаты на 2.7% в направлении [100].
- Электронная структура нанокомпозитов со встроенными НК как β-FeSi2, так и CrSi2, характеризуются непрямым межзонным переходом с энергий 0.3 эВ в НК CrSi2 и прямым межзонным переходом с энергией 0.83 эВ в β-FeSi2 независимо от способа их встраивания.
- Переходы дырок между локализованными состояниями на гетерогранице НК CrSi2/Si и кремнием р-типа проводимости обеспечивают транспорт дырок в нанокомпозите при температурах 20-40 К с энергией активации 17 мэВ. При этом неоднородность распределения заряженных НК CrSi2 в квазидвумерном слое является причиной возникновения линейного магнитосопротивления величиной до 600% при температуре 25 К и магнитном поле 4 Тл.
- Многократное селективное легирование кремниевых нанокомпозитов на основе CrSi2 и Mg2Si с использованием поверхностных реконструкций сурьмы или алюминия позволяет получить на порядок больший, чем в кремниевой подложке эффективный фактор мощности термоэлектрического преобразования за счет увеличения электропроводности и термоэдс.
- Широкий пик электролюминесценции (0.70-1.05 эВ) при комнатной температуре многопериодных (4-8 шт.) светодиодов со встроенными в р-слой кремния НК (3-FeSi2, сформированных твердофазной эпитаксией, определяется вкладами от НК дисилицида железа и примесно-дислокационных комплексов.
- Увеличение фотоотклика в ближней инфракрасной области спектра (0.6-0.9 эВ) кремниевых фотодиодов обеспечивается последовательным встраиванием в р-слой кремниевого р-n перехода НК или преципитатов CrSi2 и/или -β-FeSi2.
1. Галкин Н.Г., Иванов В.А., Конченко А.В., Горошко Д.Л. Установка для автоматизированных холловских измерений параметров двумерных материалов в условиях сверхвысокого вакуума // Приборы и техника эксперимента. — 1999. — Т. 2. — С. 153-158.
2.Galkin N.G., Konchenko A.V., Goroshko D.L., Maslov A.M., Vavanova S.V., Kosikov S.I. Electronic structure, conductivity and carrier mobility in very thin epitaxial CrSi(lll) layers with Si(l 11)-л/3 хл/3/30о LEED pattern // Applied Surface Science. — 2000. — 1-4 : V. 166. — P. 113-118.
3.Galkin N.G., Goroshko D.L., Kosikov S.I., Ivanov V.A. In situ Hall measurements of Si(lll)/Cr, Si(lll)/Fe and Si(lll)/Mg disordered systems at submonolayer coverages // Applied Surface Science. — 2001. — V. 175-176. — P. 223-229.
4.Galkin N.G., Goroshko D.L., Gouralnik A.S., Polyarnyi V.O., Louchaninov I.V., Vavanova S.V. Formation and transport properties of Si(l 1 l)/(3-FeSi2/Si nanocluster structures // e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. — 2005. — V. 3. — P. 97-106.
5.Tsormpatzoglou A., Tassis D.H., Dimitriadis C.A., Dózsa L., Galkin N.G., Goroshko D.L., Polyarnyi V.O., Chusovitin E.A. Deep levels in silicon Schortky junctions with embedded arrays of (3-FeSi2 nanocrystallites // Journal of Applied Physics. — 2006. — 7 : V. 100. — P. 074313.
6.Галкин Н.Г., Турчин Т.В., Горошко Д.Л., Доценко С.А., Плехов Е.Д., Чередниченко А.И. Формирование наноразмерных островков CrSi2 на Si(l 11)7x7 и покрывающих эпитаксиальных слоев кремния в гетероструктурах 8^111)/нанокристаллиты CrSi2/Si // Журнал технической физики. — 2007. — 8 : Т. 77.— С. 120-126.
7.Галкин Н.Г., Горошко Д.Л., Полярный В.О., Чусовитин Е.А., Гутаковский А.К., Латышев А.В., Khang Y. Формирование, кристаллическая структура и свойства кремния со встроенными нанокристаллитами дисилицида железа на подложках Si(100) // Физика и техника полупроводников. — 2007. — 9 : Т. 41. — С. 1085-1092.
8.Galkin N.G., Goroshko D.L., Polyarnyi V.O., Chusovitin E.A., Park W.J., Park Y.S., Khang Y., Gutakovsky A.K., Latyshev A.V. Silicon layers atop iron silicide nanoislands on Si(100) substrate: island formation, silicon growth, morphology and structure // Thin Solid Films. — 2007. — 20-21 : V. 515. — P. 7805-7812.
9.Galkin N.G., Chusovitin E.A., Goroshko D.L., Bayazitov R.M., Batalov R.I., Shamirzaev T.S., Zhuravlev K.S. Morphological, structural and luminescence properties of Si/(3-FeSi2/Si heter о structures fabricated by Fe ion implantation and Si MBE // Journal of Physics D-Applied Physics. — 2007. — V. 40. — P. 5319-5326.
10.Galkin N.G., Dozsa L., Turchin T.V., Goroshko D.L., Pecz В., Toth L., Dobos L., Khanh N.Q., Cherednichenko A.I. Properties of CrSi2 nanocrystallites grown in a silicon matrix // Journal of Physics-Condensed Matter. — 2007. — 50 : V. 19. — P. 506204.
11. Galkin N.G., Chusovitin E.A., Goroshko D.L., Bayazitov R.M., Batalov R.I., Shamirzaev T.S., Gutakovsriy A.K., Zhuravlev K.S., Latyshev A.V. Structural and optical properties of Si/p-FeSi2/Si heter о structures fabricated by Fe ion implantation and Si MBE // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. — 2007. — V. 6669. — P. 66691G1-66691G11.
12.Галкин Н.Г., Турчин Т.В., Горошко Д.Л. Влияние толщины слоя хрома на морфологию и оптические свойства гетероструктур 81 (111)/нанокристаллиты CrSi2/Si(l 11) // Физика твердого тела. — 2008. — 2 : Т. 50. — С. 345-353.
13.Галкин Н.Г., Горошко Д.Л., Чусовитин Е.А., Полярный В.О., Баязитов P.M., Баталов Р.И. Эпитаксиальный рост кремния на кремнии, имплантированном ионами железа, и оптические свойства полученных структур // Журнал технической физики. — 2008. — 2 : Т. 78. — С. 84-90.
14.Galkin N.G., Goroshko D.L., Polyarnyi V.O., Chusovitin E. A., Korobtsov V.V., Balashev V.V., Khang Y., Dozsa L., Gutakovsky A.K., Latyshev A.V., Shamirzaev T.S., Zhuravlev K.S. Investigation of multilayer silicon structures with buried iron silicide nanocrystallites: growth, structure and properties // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. — 2008. — V. 8. — P. 527-534.
15.Galkin N.G., Goroshko D.L., Dotsenko S.A., Turchin T.V. Self-organization of CrSi2 nanoislands on Si(l 11) and growth of monocrystalline silicon with buried multilayers of CrSi2 nanocrystallites // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. — 2008. — V. 8. — P. 557-563.
16.Горошко Д.Л., Фомин Д.В., Гуральник А.С., Галкин Н.Г. Электрические свойства двумерных слоев железа на упорядоченных фазах Si(l 11)7x7 и Si(lll)2x2-Fe // Химическая физика и мезоскопия. — 2009. — Т. 11. — С. 353-360.
17.Goroshko D.L, Galkin N.G., Fomin D.V., Gouralnik A.S., Vavanova S.V. An investigation of the electrical and optical properties of thin iron layers grown on the epitaxial Si(l 1 l)-(2><2)-Fe phase and on an Si(l 11)7x7 surface // Journal of Physics-Condensed Matter.
— 2009. — V. 21. — P. 435801.
18.Goroshko D.L., Galkin N.G., Gouralnik A.S. Electrical Properties of Thin Iron Films Grown on Clean Si(100) and on Si(100)-c(4xl2)-Al Surface Phase // e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. — 2009. — V. 7. — P. 167-172.
19.Goroshko D.L., Galkin N.G., Gouralnik A.S. Influence of the Si(100)-c(4xl2)-Al surface phase on formation and electrical properties of thin iron films // Journal of Applied Physics. — 2010. — 6 : V. 107. — P. 063709.
20.Галкин Н.Г., Горошко Д.Л., Галкин K.H., Ваванова СВ., Петрушкин И.А., Маслов A.M., Баталов Р.И., Баязитов P.M., Шустов В.А. Влияние имплантации ионов Сг+ и импульсного ионного отжига на формирование и оптические свойства гетероструктур Si/CrSi2/Si(l 11) // Журнал технической физики. — 2010. — 7 : Т. 80. — С. 122-130.
21.Goroshko D.L., Galkin K.N., Galkin N.G. Influence of Si(lll)v3xV3-R30°-Sb surface phase on the formation and conductance of low-dimensional magnesium silicide layer on Si(l 11) substrate // Physics Procedia. — 2011. — V. 11. — P. 91-94.
22. Batalov R.I., Bayazitov R.M., Valeev V.F., Galkin N.G., Goroshko D.L., Galkin K.N., Chusovitin E.A., Gaiduk P.I., Ivlev G.D., Gatskevich E.I. Formation of nanocrystalline CrSi2 layers in Si by ion implantation and pulsed annealing // Physics Procedia. — 2011. — V. 11.
— P. 43-46.
23. Galkin N.G., Chusovitin E.A., Galkin K.N., Goroshko D.L., Shamirzaev T.S. Approach to a creation of silicon-silicide smart materials for silicon-based thermoelectronics and photonics // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. — 2012.
— V. 8409. — P. 84091W1-84091W11.
24.Galkin N.G., Chusovitin E.A., Goroshko D.L., Shevlyagin A.V., Saranin A.A., Shamirzaev T.S., Zhuravlev K.S., Latyshev A.V. Room temperature 1.5 xm light-emitting silicon diode with embedded (3-FeSi2 nanocrystallites // Applied Physics Letters. — 2012. — V. 101. — P. 163501.
25.Andrievskii V.V., Komnik Yu. F., Berkutov LB., Mirzoiev I.G., Galkin N.G., Goroshko D.L. Kinetic properties of the two-dimensional conducting system formed by CrSi2 nanocrystallites in plane (Ш) of silicon // Physica Status Solidi (b) DOL 10.1002/pssb.201349209.
26.Goroshko D., Chusovitin E., Shevlyagin A., Bozhenko M., Batalov R., Bayazitov R., Galkin N. Enhancement of near IR sensitivity of silicon-silicide based photodetectors // Physica Status Solidi C. — 2013. — 12 : V. 10. — P. 1844-1846.
27.Galkin N.G., Goroshko D.L., Chusovitin E.A., Galkin K.N., Dotsenko S.A. Silicon-silicide quasi-zero dimensional heter о structures for silicon based photonics, opto- and thermoelectronics // Physica Status Solidi C. — 2013. — 12 : V. 10. — P. 1670-1676.
Патенты
28.Еалкин H.L., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А. Светоизлучающий элемент // Патент на полезную модель — №117044; опубл. 10.06.2012, Бюл. №16.
29.Еалкин H.L., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А. Светоизлучающий элемент // Патент на полезную модель — №117716; опубл. 27.06.2012, Бюл. №18.
30.Еалкин Н.Е., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А. Светоизлучающий элемент // Патент на полезную модель — №120287; опубл. 10.09.2012, Бюл. №25.
31.Еалкин Н.Е., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А. Способ создания светоизлучающего элемента // Патент на изобретение — №2485631; опубл. 20.06.2013, Бюл. №17.
32.Еалкин Н.Е., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А. Способ создания светоизлучающего элемента // Патент на изобретение — №2485632; опубл. 20.06.2013, Бюл. №17.
33.Еалкин Н.Е., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А., Шамирзаев Т.С, Еутаковский А.К. Способ создания светоизлучающего элемента // Патент на изобретение — №2488917; опубл. 27.07.2013, Бюл. №21.
34. Еалкин Н.Е., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А., Еутаковский А.К. Способ создания светоизлучающего элемента // Патент на изобретение — №2488918; опубл. 27.07.2013, Бюл. №21.
35. Еалкин Н.Е., Еорошко Д.Л., Чусовитин Е.А., Шамирзаев Т.С. Способ создания светоизлучающего элемента // Патент на изобретение — №2488919; опубл. 27.07.2013, Бюл. №21.
36. Галкин Н.Г., Горошко Д.Л., Чусовитин Е.А., Шамирзаев Т.С, Гутаковский А.К. Способ создания светоизлучающего элемента // Патент на изобретение — №2488920; опубл. 27.07.2013, Бюл. №21.