Формування графітових наноструктур на поверхні шаруватого кристалу n-InSe

Автори В.М. Водоп’янов, І.Г. Ткачук, В.І. Іванов, З.Р. Кудринський , З.Д. Ковалюк
Приналежність

Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, Чернівецьке відділення, вул. І. Вільде, 5, 58001 Чернівці, Україна

Е-mail lyutyy@oeph.sumdu.edu.ua
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 3
Дати Одержано 19 квітня 2019; у відредагованій формі 10 червня 2019; опубліковано online 25 червня 2019
Посилання В.М. Водоп’янов, І.Г. Ткачук, В.І. Іванов, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 3, 03038 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03038
PACS Number(s) 61.46. – w, 81.05.uf, 81.07. – b
Ключові слова Наноструктури (13) , Графіт (10) , Селенід індію (4) .
Анотація

Показано можливість формування графітових наноструктур на поверхні (0001) шаруватого напівпровідника InSe розпиленням у вакуумі. Монокристали InSe вирощувалися у кварцових ампулах методом Бріджмена із розплаву нестехіометричного складу In1.03Se0.97. Вони мали кристалічну структуру γ-політипу, n-тип провідності та концентрацією електронів ~ 1015 cм – 3 при кімнатній температурі. Підкладки для осадження вуглецю розміром 4(4(0.2 мм виготовлялися механічним сколюванням вздовж шарів InSe. Осадження матеріалу проводилось при температурах підкладки 300-400 °C і при опроміненні зони росту високоенергетичним ультрафіолетовим випромінюванням. Останнє генерувалося за допомогою галогенних ламп з кварцовою оболонкою. Додатково, для покращення формуванню зародків вуглецевих наноструктур, до підкладки прикладалася постійна електрична напруга. Вуглець розпилювався з електрода, який знаходився під позитивною напругою ~ 2800 В у вакуумі ~ 10 – 4 Па протягом 50 хвилин. Отримані структури представляють собою протяжні наноутворення довжиною декілька мкм. Їх розташування задається дислокаційною сіткою поверхні InSe. Висота вуглецевих наноструктур не перевищує 100 нм. Це забезпечує їх прозорість в широкому спектральному діапазоні. Крім того, такі наноструктури мають високу електричну провідність, малий коефіцієнт заломлення світла (~ 1.5) в області спектральної чутливості InSe, а на інтерфейсі графіт/n-InSe може утворюватися гетероперехід. Вирощені вуглецеві наноструктури сприяють розповсюдженню падаючого на поверхню InSe світла в глибину кристалу. В раманівських спектрах присутні піки, що характерні для кристалів (-InSe та графіту. Вони вказують на відсутність хімічної взаємодії між осадженим матеріалом і підкладкою, деяку пластичну деформацію підкладки та наявність великої кількості структурних дефектів у вуглецевих наноутвореннях.

Перелік посилань