Спектральні особливості термостимульованого фазового перетворення тонких плівок на основі оксидів перехідних металів, легованих германієм

Автори Д.В. Хоменков1, Д. Ленінгер2,3, Л.Ю. Мельничук1, Й. Хайтманн2, О.В. Мельничук1
Афіліація

1Ніжинський державний університет імені Миколи Гоголя, 16600 Ніжин, Україна

2Інститут прикладної фізики Технічного університету Гірничої академії Фрайберга, 09599 Фрайберг, Німеччина

3Фраунгофер Інститут фотонних мікросистем, 01109 Дрезден, Німеччина

Е-mail dmkhomen@gmail.com
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 6
Дати Одержано 12 вересня 2025; у відредагованій формі 13 грудня 2025; опубліковано online 19 грудня 2025
Цитування Д.В. Хоменков, Д. Ленінгер, Л.Ю. Мельничук, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 6, 06033 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(6).06033
PACS Number(s) 68.55. – a, 77.55. + f, 78.30. – j
Ключові слова Діелектрики з високою діелектричною сталою, Легування германієм, Магнетронне напилення (2) , Інфрачервона спектроскопія з перетворенням Фур’є, Тонкі плівки (76) , Термічні відпали.
Анотація

У роботі методом інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур’є (FTIR) досліджено вплив легування германієм та термічних обробок на структурні властивості багатокомпонентних плівок на основі ZrO2 та TaZrOх, одержаних методом магнетронного напилення. Термічні обробки було проведено в атмосфері азоту за температур 300-1000 °C. Встановлено, що зсуви смуг коливань у діапазоні 400-1000 см – 1 свідчать про вбудовування атомів Ge у підґратки Zr або Ta, що призводить до зміни у локальному оточенні та характеру хімічних зв’язків. Порівняльний аналіз спектрів інфрачервоного поглинання нелегованих та легованих германієм зразків показує, що у TaZrOх матриці германій переважно заміщує цирконій, а не тантал, що узгоджується з термодинамічними параметрами цих оксидних матеріалів. Отримані результати демонструють високу чутливість спектрів інфрачервоного поглинання до змін в їх хімічному складі. Це дозволяє встановити особливості структурної трансформації плівок на основі ZrO2 та TaZrOх при їх легуванні германієм та передбачити його вплив на функціональні характеристики цих діелектриків. Зроблено висновок, який вказує на перспективність легування германієм матеріалів із високою діелектричною сталою для цілеспрямованої зміни їх діелектричних та оптичних властивостей.

Перелік посилань