Механізми зміни провідності поруватого кремнію в атмосфері аміаку – DFT моделювання
| Автори | Ф.О. Птащенко |
| Приналежність |
Національний університет Одеська морська академія, вул. Дідріхсона, 8, 65029 Одеса, Україна |
| Е-mail | fed.ptas@gmail.com |
| Випуск | Том 12, Рік 2020, Номер 3 |
| Дати | Одержано 16 січня 2020; у відредагованій формі 15 червня 2020; опубліковано online 25 червня 2020 |
| Посилання | Ф.О. Птащенко, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 3, 03008 (2020) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03008 |
| PACS Number(s) | 68.43.Bc, 82.65._r |
| Ключові слова | Поруватий кремній (20) , Аміак (7) , Провідність (84) , pb-центри (4) . |
| Анотація |
На основі квантовохімічних розрахунків методом теорії функціоналу густини (DFT) розглянуті чотири можливі механізми впливу парів аміаку на провідність кремнієвих наноструктур, зокрема, поруватого кремнію (PS). Перший механізм передбачає виникнення донорних станів при взаємодії молекул NH3 з pb-центрами (поверхневими атомами Si з обірваними зв’язками). Зміна провідності по другому і третьому механізмам може відбуватися в кремнієвих структурах р-типу. Другий механізм передбачає протонування молекули аміаку з наступною пасивацією підповерхневих домішкових атомів бору іонами NH4+. Третій механізм поєднує перші два. На першому етапі відбувається взаємодія молекул NH3 з пасивованими парами В–pb-центр. Після протонування молекули NH3, домішку бора пасивує вже іон NH4+, а парамагнітний стан pb-центра відновлюється. На другому етапі відбувається утворення донорних станів при взаємодії молекул NH3 вже з парамагнітними pb-центрами. Процеси за четвертим механізмом можуть відбуватися в кремнієвих структурах n-типу. Цей механізм передбачає відновлення донорних властивостей поверхневих атомів фосфору, пасивованих двома атомами водню. Таке відновлення відбувається після протонування молекули NH3, при відриві від атома фосфору протона (іона поверхневого атома водню). Останні три моделі включають в себе процес протонування молекул NH3, в якому важливу роль відіграють молекули води і поверхневі ОН-групи, важлива роль яких зафіксована в більшості експериментальних робіт. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Пучкові та секторні режими електронних потоків у циліндричному магнітному полі магнетронної гармати [03001-1-03001-5]2) Теоретичне дослідження щодо вдосконалення сонячних елементів на основі CIGS [03002-1-03002-5]
3) Підвищення продуктивності сонячних елементів a-Si:H шляхом введення наноструктурованого буферного шару p-nc-SiOx:H [03003-1-03003-5]
4) Optical Extraction Efficiency for External Cavity Quantum Cascade Lasers [03004-1-03004-5]
5) Числове моделювання параметрів FinFET транзисторів [03005-1-03005-4]
6) Числове моделювання розподілу температури та електричного поля при мікрохвильовому нагріванні нафтового коксу [03006-1-03006-5]
7) Наноструктуровані тонкі плівки ZnO і CuI на полі(етілентерафталатних) стрічках для захисту від ультрафіолетового випромінювання [03007-1-03007-8]
8) Розробка наночастинок фериту цинку міді: застосування в каталітичному вологому окисленні H2O2 фенолу [03009-1-03009-5]
9) Характеристики тонких плівок оксиду олова, отриманних методом центрифугування, для оптоелектронних застосувань [03010-1-03010-5]
10) Дослідження електричних та структурних властивостей наночастинок діоксиду марганцю [03011-1-03011-5]
11) Про температурну залежність поздовжніх коливань електричної провідності в вузькозонних електронних напівпровідниках [03012-1-03012-5]
12) Вплив лазерного опромінення на оптичні властивості високоомних кристалів CdTe та твердих розчинів Cd1 – хZnxTe в області фундаментального оптичного переходу Е0 [03013-1-03013-4]
13) Електронні властивості наногібридного капсуляту MCM-41 SmCl3 [03014-1-03014-5]
14) Застосування кремнієвої структури з глибоким бар'єром для виявлення солей хлорної кислоти [03015-1-03015-5]
15) Вирощування ZnO на підкладках макропоруватого Si методом ВЧ магнетронного розпилення [03016-1-03016-4]
16) Одноелектронний транзистор на основі металофулеренів Me@C60 (Me = Li, Na, K) [03017-1-03017-5]
17) Середньоквадратичні динамічні зміщення атомів та їх комплексів від положення рівноваги в кристалах [03018-1-03018-5]
18) Осадження рідкої фази плівок TiO2 для електронно-транспортного шару перовскітних сонячних елементів [03019-1-03019-5]
19) Особливості випромінювання нанорозмірного SnO2 в пористій матриці [03020-1-03020-4]
20) Моделювання просторових характеристик кремнієвого сонячного елементу: підхід штучної нейронної мережі [03021-1-03021-4]
21) Вивчення когерентних властивостей екситону в напівпровідникових квантових точках [03022-1-03022-6]
22) Вплив додавання Fe на структурні та оптоелектронні властивості тонких плівок ZnO p/n типу, нанесених методом центрифугування [03023-1-03023-6]
23) Кутова еліпсометрія поверхневих шарів поруватого кремнію [03024-1-03024-4]
24) Біоактивні полімер-апатитні покриття з протимікробними властивостями на модельних титанових субстратах [03025-1-03025-5]
25) Вплив постійного магнітного поля на механічні властивості та термостабільність аморфних сплавів на основі Co, Fe та Ni [03026-1-03026-4]
26) Оптимізація електричних характеристик діода Шотткі Au/n-InN/InP на основі контактної техніки різних діаметрів [03027-1-03027-6]
27) Метод функцій Гріна для феромагнітних нанотрубок з надрешіткою [03028-1-03028-4]
28) Механізм стрибкової провідності в плівках Cd3As2, отриманих магнетронним розпиленням [03029-1-03029-4]
29) Синтез та електрохімічні властивості мезопористого α-MnO2 для застосування в суперконденсаторах [03030-1-03030-4]
30) Дисперсійні властивості нелінійності третього роду поверхневого плазмонного резонансу в золотих наночастинках [03031-1-03031-6]
31) Електропровідні та поляризаційні властивості неорганічно-органічного інкапсулянта MCM-41 (PTHQ) [03032-1-03032-5]
32) Біосенсори: будова, класифікація та застосування [03033-1-03033-9]
33) Електропровідність та магніторезистивні властивості плівкових сплавів на основі пермалою Fe0.5Ni0.5 та міді [03034-1-03034-4]
34) Вплив фазового складу композиційного матеріалу системи В-N-С на його фізико-механічні та трибологічні характеристики [03035-1-03035-5]
35) Модель тунельного струму у тунельному польовому транзисторі на базі двошарової графенової нанострічки за допомогою методу матриці переносу [03036-1-03036-5]
36) Дослідження електрофізичного впливу на протизносні властивості вуглеводневих рідин [03037-1-03037-6]
37) Розрахунок фізико-хімічних умов процесу формування захисних покриттів на основі карбідів та нітридів хрому [03038-1-03038-4]
38) Структурний і фазово-елементний розподіл у імпульсному плазмовому покритті, отриманому з використанням твердосплавного катоду [03039-1-03039-6]
39) Аналіз поведінки динамічних і структурних характеристик у попередньо продеформованих та опромінених Х-променями монокристалах NaCl [03040-1-03040-3]
