Нестехіометричний оксид кремнію SiOx (x < 2)

Apply

Нестехіометричний оксид кремнію SiOx (x < 2)

Journal Title: Поверхня - Year 2018, Vol 25, Issue 10

Abstract

Огляд присвячено аналізу експериментально і теоретично отриманих даних щодо методів синтезу, структури та властивостей нестехіометричного оксиду кремнію SiOx (x<2) в широкому діапазоні вмісту кисню. Описано основні області застосування субоксиду кремнію в мікро- та оптоелектроніці, зокрема, при виготовленні сонячних елементів. Розглянуто переваги та недоліки основних теоретичних моделей, що використовуються при дослідженні властивостей SiOx матеріалів – моделі випадкових зв'язків і моделі випадкових сумішей. Показано, що жодна з цих моделей не дозволяє відтворити положення лінії Si2p-остовного рівня зразків SiOx при різних значеннях x в експериментально отриманому фотоелектронному спектрі. Описана також так звана проміжна модель, результат застосування якої дає наочну двовимірну картину елементного складу поверхні та залежність положень дна зони провідності і верхнього рівня валентної зони зразків SiOx. Отримано і проаналізовано ІЧ-спектри різних зразків SiOx, що дозволило використовувати коливальну спектроскопію для встановлення їхніх структурних особливостей і визначення концентрації кисню в них. Проаналізовано енергетичні ефекти реакцій диспропорціонування Si2+ + Si2+ → Si+ + Si3+ та Si+ – Si3+ → Si0 – Si4+, в межах яких з'являється можливість пояснити механізм утворення нанокластерів кремнію в об'ємній фазі SiOx. Результати розрахунків методом теорії функціоналу густини показали, що тетраедричне оточення атома Силіцю атомами Si стає можливим лише при наявності понад 5 цих атомів в кластері.

Authors and Affiliations

O. V. Filonenko, V. V. Lobanov

Keywords

нестехіометричний оксид кремнію. нанокластери кремнію. модель випадкових зв’язків. модель випадкових сумішей. фотоелектронні та ІЧ - спектри. квантовохімічні методи розрахунку

EP ID EP463584
DOI 10.15407/Surface.2018.10.118
Views 111
Downloads 0