Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Белобровая О. Я., Галушка В. В., Исмаилова В. С., Полянская В. П., Сидоров В. И., Терин Д. В., Машков А. А. Влияние малых доз гамма-излучения на оптические свойства наноструктурированного кремния, полученного методом металл-стимулированного химического травления in situ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2020. Т. 20, вып. 4. С. 288-298. DOI: 10.18500/1817-3020-2020-20-4-288-298

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
30.11.2020
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 307)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Нанотехнологии, наноматериалы и метаматериалы
УДК: 
535.375.5:537.533.35:539.23:54-7
DOI: 
10.18500/1817-3020-2020-20-4-288-298

Влияние малых доз гамма-излучения на оптические свойства наноструктурированного кремния, полученного методом металл-стимулированного химического травления in situ

Авторы: 
Белобровая Ольга Яковлевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Галушка Виктор Владимирович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Исмаилова Виктория Салаватовна, ГУЗ «Областной клинический онкологический диспансер»
Полянская Валентина Петровна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Сидоров Василий Иванович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Терин Денис Владимирович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Машков Антон Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Исследованы оптические и структурные свойства образцов пористого кремния, полученных методом металл-стимулированного химического травления при облучении малыми дозами γ-квантов непосредственно в процессе его формирования in situ. Контроль in situ образцов указывает на влияние не только дозы облучения образующегося слоя на величину полного отражения, но и дозы предварительного облучения подложки. Исследования рамановской спектроскопии наноструктурированных слоев пористого кремния обнаружили эффект поверхностного усиления сигнала, что нашло качественное подтверждение присутствия в наших образцах остаточных следов серебра. При одинаковой дозе облучения растущего слоя наблюдается сдвиг длины волны максимума спектров фотолюминесценции от 600 до 750 нм при изменении облучения подложки от 0 до 40 кР.

Ключевые слова: 
пористый кремний
наноструктуры
нанонити
рентгеновская дифрактометрия
морфология
in situ
γ-кванты
доза облучения
микронапряжения
дефекты
комбинационное рассеяние света
отражение
фотолюминесценция
Список источников: 
  1. Huang Z., Geyer N., Werner P., Gösele U. Metal-Assisted Chemical Etching of Silicon : A Review // Adv. Mater. 2011. Vol. 23, iss. 2. P. 285–308. DOI: https://doi.org/10.1002/adma.201001784
  2. Meicheng Lia, Yingfeng Lia, Wenjian Liua, Luo Yueb, Ruike Lia, Younan Luoa, Mwenya Trevora, Bing Jianga, Fan Baia, Pengfei Fua, Yan Zhaoc, Chao Shenc, Joseph Michel Mbenguea. Metal-assisted chemical etching for designable monocrystalline silicon nanostructure // Materials Research Bulletin. 2016. Vol. 76. P. 436–449. DOI: https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2016.01.006
  3. Yuliang He, Chenzhong Yin, Guangxu Cheng, Luchun Wang, Xiangna Liu. The structure and properties of nanosize crystalline silicon fi lms // J. Appl. Phys. 1994. Vol. 75, iss. 2. P. 797–803. DOI: https://doi.org/10.1063/1.356432
  4. Cao G., Wang Y. Nanostructures and Nanomaterials : Synthesis, Properties, and Applications. 2nd ed. World Scientific Publishing Company, 2011. Book 2. 596 p. (World Scientifi c Series in Nanoscience and Nanotechnology).
  5. Котковский Г. Е., Кузищин Ю. А., Мартынов И. Л., Набиев И. Р., Чистяков А. А. Фотофизические свойства пористого кремния и его применение в технике и биомедицине // Ядерная физика и инжиниринг. 2013. Т. 4, № 2. С. 174–192. DOI: https://doi.org/10.1134/S2079562913020073
  6. Смердов Р. С., Спивак Ю. М. Рамановская спектроскопия наноструктурированных слоев пористый кремний ‒ серебро // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения «INTERMATIC–2017» : материалы Междунар. науч.-техн. конф. «INTERMATIC– 2017» (Москва, 20–24 ноября 2017 г.) / под ред. акад. РАН А. С. Сигова. М. : МИРЭА, 2017. С. 161–163. URL: https://conf.mirea.ru/CD2017/index.html (дата обращения: 15.05.2020).
  7. Gonchar K. A., Kitaeva V. Y., Zharik G. A., Eliseev A. A., Osminkina L. A. Structural and optical properties of silicon nanowire arrays fabricated by metal assisted chemical etching with ammonium fluoride // Front. Chem. 2019. Vol. 6. P. 1–7. DOI: https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00653
  8. Галушка В. В., Жаркова Э. А., Терин Д. В., Сидоров В. И., Хасина Е. А. Емкостные свойства структур на основе мезопористого кремния, облученного малыми дозами гамма-излучения // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45, вып. 11. С. 6–8. DOI: https://doi.org/10.21883/PJTF.2019.11.47814.17607
  9. Биленко Д. И., Галушка В. В., Галушка И. В., Жаркова Э. А., Сидоров В. И., Хасина Е. И. Влияние гаммаизлучения малых доз на электрофизические свойства мезопористого кремния // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43, вып. 3. С. 57–63. DOI: https://doi.org/10.21883/PJTF.2017.03.44228.16408
  10. Биленко Д. И., Белобровая О. Я., Терин Д. В., Галушка В. В., Галушка И. В., Жаркова Э. А., Полянская В. П., Сидоров В. И., Ягудин И. Т. Влияние малых доз гамма-излучения на оптические свойства пористого кремния // ФТП. 2018. Т. 52, вып. 3. С. 349–352. DOI: https://doi.org/10.21883/FTP.2018.03.45620.8570
  11. Мамонтов А. П., Чернов И. П. Эффект малых доз ионизирующего излучения. Томск : Дельтаплан, 2009. 286 c.
  12. Чернов И. П., Мамонтов А. П., Коротченко И. А. Радиационное упорядочение структуры несовершенных полупроводниковых кристаллов // ФТП. 1980. Т. 14, вып.11. С. 2271‒2273.
  13. Чернов И. П., Мамонтов А. П., Черданцев П. А., Чахлов Б. В. Упорядочение структуры кристаллов ионизирующим излучением // Изв. вузов. Сер. Физика. 1994. Т. 12. С. 58–67. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00569797
  14. Чернов И. П., Мамонтов А. П. Упорядочение структуры кристаллов ионизирующим излучением (эффект малых доз ионизирующего излучения) // Изв. Том. политехн. ун-та. 2000. Т. 303, № 1. С. 74–80.
  15. Чернов И. П., Мамонтов А. П., Бетаки А. Л. Аномальное воздействие малых доз гамма – излучения на металлы и сплавы // Атомная энергия. 1984. Т. 57, вып. 1. С. 56–58.
  16. Астрова Е. В., Витман Р. Ф., Емцев В. В. Влияние γ-облучения на свойства пористого кремния // ФТП. 1996. Т. 30, вып. 3. С. 507–514.
  17. Belobrovaya O. Ya., Galushka V. V., Karagaychev A. L., Zharkova E. A., Polyanskaya V. P., Sidorov V. I., Terin D. V., Mantsurov A. A. Nanostructured Porous Silicon Layers Formation at Low Doses of γ-Radiation [Белобровая О. Я., Галушка В. В., Карагайчев А. Л., Жаркова Э. А., Полянская В. П., Сидоров В. И., Терин Д. В., Манцуров А. А. Формирование слоев наноструктурированного пористого кремния при облучении малыми дозами γ-радиации]. Izv. Saratov Univ. (N. S.), Ser. Physics, 2019, vol.19, iss. 4. P. 312–316. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2019-19-4-312-316
  18. Sivakov V. A., Voigt F., Berger A., Bauer G., Christiansenet S. H. Roughness of silicon nanowire sidewalls and room temperature photoluminescence // Physical Review B. 2010. Vol. 82. P. 125446. DOI: https://doi.org/10.1103/Phys-RevB.82.125446
  19. Ledoux G., Voigt F., Berger A., Bauer G., Christiansen S.H., Guillois O., Reynaud C. Photoluminescence of size-separated silicon nanocrystals: Confi rmation of quantum confi nement // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 80. P. 4834. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1485302
  20. Георгобиани В. А., Гончар К. А., Осминкина Л. А., Тимошенко В. Ю. Структурные и фотолюминесцентные свойства нанонитей, формируемых металл-стимулированным химическим травлением монокристаллического кремния различной степени легирования // ФТП. 2015. Т. 49, вып. 8. С. 1050–1055.
  • 1140 просмотров