Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю
The processes of crystallization of amorphous silicon (a-Si) in the a-SiOxSn (1 ≤ x ≤ 2) sub-oxide matrix have been studied. The temperature, at which the crystallization begins, is shown to be lower for a-SiOxSn films with higher tin contents. For specimens with the maximum tin content (about 2 vol...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019014 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019014 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20190142019-04-20T08:04:01Z Effect of Tin on Structural Transformations in the Thin-Film Silicon Suboxide Matrix Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю Voitovych, V. V. Rudenko, R. M. Yuchymchuk, V. O. Voitovych, M. V. Krasko, M. M. Kolosiuk, A. G. Povarchuk, V. Yu. Khachevich, I. M. Rudenko, M. P. crystallization amorphous silicon tin nano-sized silicon crystallites - кристалiзацiя аморфний кремнiй олово кристалiти кремнiю нанорозмiрiв The processes of crystallization of amorphous silicon (a-Si) in the a-SiOxSn (1 ≤ x ≤ 2) sub-oxide matrix have been studied. The temperature, at which the crystallization begins, is shown to be lower for a-SiOxSn films with higher tin contents. For specimens with the maximum tin content (about 2 vol.%), the crystallization begins at a temperature of 500 ∘C; for specimens with the average tin content (about 1 vol.%), the crystallization temperature equals 800 ∘C; and for specimens with the minimum tin content (about 0.5 vol.%), the crystallization of a-Si starts at 1000 ∘C. On the other hand, it is shown that tin does not influence the separation of a-Si and the SiO2 phase in the examined specimens. It is found theoretically that silicon crystallites that are formed during the crystallization of a-Si are much smaller (d ≈ 5÷7 nm) in a-SiOxSn films with a high tin content (1 and 2 vol.%) in comparison with the tin-free specimens (d ≥ 10 nm). A metal-induced mechanism of crystallization of a-Si has been proposed, which predicts the existence of tin metal clusters in SiOx that create conditions for the easier transition of the amorphous silicon phase into the crystalline one. On the basis of experimental data, it is supposed that, in our case, a necessary condition for the crystallization of a-Si by the proposed metal-induced mechanism to start is the presence of metal (tin) aggregates in SiOx. Дослiджено процеси кристалiзацiї аморфного кремнiю (a-Si) в субоксиднiй матрицi a-SiOxSn. Показано, що температура, при якiй починається процес кристалiзацiї, тим нижча, чим бiльше олова мiститься в a-SiOxSn плiвках. Для зразкiв з максимум олова (2% до об’єму SiOx) кристалiзацiя починається при температурi 500 ∘C, для зразкiв з середнiм значенням олова (1%) температура кристалiзацiї становить 800 ∘C i для зразкiв з мiнiмум олова (0,5%), процес кристалiзацiї a-Si починається при 1000 ∘C. З iншого боку, показано, що олово не впливає на процеси роздiлення фаз a-Si та SiO2 у дослiджуваних зразках в процесi вiдпалiв. З розрахункiв встановлено, що у a-SiOxSn плiвках з високим вмiстом олова (1 та 2%) в процесi кристалiзацiї a-Si формуються кристалiти кремнiю значно менших розмiрiв (d ≈ 5–7 нм) порiвняно iз нелегованими оловом зразками (d ≥ 10 нм). Запропоновано метало-iндукований механiзм кристалiзацiї а-Si, який передбачає наявнiсть металiчних кластерiв олова в SiOx, якi створюють умови для бiльш раннього переходу аморфної фази кремнiю в кристалiчну. Враховуючи експериментальнi данi, ми припускаємо, що у нашому випадку необхiдною умовою для початку кристалiзацiї а-Si є наявнiсть металiчних скупчень олова в SiOx, i має мiсце метало-iндукований механiзм кристалiзацiї. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-04 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019014 10.15407/ujpe61.11.0980 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 61 No. 11 (2016); 980 Український фізичний журнал; Том 61 № 11 (2016); 980 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe61.11 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019014/890 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019014/891 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
crystallization amorphous silicon tin nano-sized silicon crystallites - кристалiзацiя аморфний кремнiй олово кристалiти кремнiю нанорозмiрiв |
| spellingShingle |
crystallization amorphous silicon tin nano-sized silicon crystallites - кристалiзацiя аморфний кремнiй олово кристалiти кремнiю нанорозмiрiв Voitovych, V. V. Rudenko, R. M. Yuchymchuk, V. O. Voitovych, M. V. Krasko, M. M. Kolosiuk, A. G. Povarchuk, V. Yu. Khachevich, I. M. Rudenko, M. P. Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю |
| topic_facet |
crystallization amorphous silicon tin nano-sized silicon crystallites - кристалiзацiя аморфний кремнiй олово кристалiти кремнiю нанорозмiрiв |
| format |
Article |
| author |
Voitovych, V. V. Rudenko, R. M. Yuchymchuk, V. O. Voitovych, M. V. Krasko, M. M. Kolosiuk, A. G. Povarchuk, V. Yu. Khachevich, I. M. Rudenko, M. P. |
| author_facet |
Voitovych, V. V. Rudenko, R. M. Yuchymchuk, V. O. Voitovych, M. V. Krasko, M. M. Kolosiuk, A. G. Povarchuk, V. Yu. Khachevich, I. M. Rudenko, M. P. |
| author_sort |
Voitovych, V. V. |
| title |
Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю |
| title_short |
Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю |
| title_full |
Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю |
| title_fullStr |
Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю |
| title_full_unstemmed |
Вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю |
| title_sort |
вплив олова на структурнi перетворення тонкоплiвкової субоксидної матрицi кремнiю |
| title_alt |
Effect of Tin on Structural Transformations in the Thin-Film Silicon Suboxide Matrix |
| description |
The processes of crystallization of amorphous silicon (a-Si) in the a-SiOxSn (1 ≤ x ≤ 2) sub-oxide matrix have been studied. The temperature, at which the crystallization begins, is shown to be lower for a-SiOxSn films with higher tin contents. For specimens with the maximum tin content (about 2 vol.%), the crystallization begins at a temperature of 500 ∘C; for specimens with the average tin content (about 1 vol.%), the crystallization temperature equals 800 ∘C; and for specimens with the minimum tin content (about 0.5 vol.%), the crystallization of a-Si starts at 1000 ∘C. On the other hand, it is shown that tin does not influence the separation of a-Si and the SiO2 phase in the examined specimens. It is found theoretically that silicon crystallites that are formed during the crystallization of a-Si are much smaller (d ≈ 5÷7 nm) in a-SiOxSn films with a high tin content (1 and 2 vol.%) in comparison with the tin-free specimens (d ≥ 10 nm). A metal-induced mechanism of crystallization of a-Si has been proposed, which predicts the existence of tin metal clusters in SiOx that create conditions for the easier transition of the amorphous silicon phase into the crystalline one. On the basis of experimental data, it is supposed that, in our case, a necessary condition for the crystallization of a-Si by the proposed metal-induced mechanism to start is the presence of metal (tin) aggregates in SiOx. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019014 |
| work_keys_str_mv |
AT voitovychvv effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT rudenkorm effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT yuchymchukvo effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT voitovychmv effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT kraskomm effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT kolosiukag effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT povarchukvyu effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT khachevichim effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT rudenkomp effectoftinonstructuraltransformationsinthethinfilmsiliconsuboxidematrix AT voitovychvv vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT rudenkorm vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT yuchymchukvo vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT voitovychmv vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT kraskomm vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT kolosiukag vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT povarchukvyu vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT khachevichim vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû AT rudenkomp vplivolovanastrukturniperetvorennâtonkoplivkovoísuboksidnoímatricikremniû |
| first_indexed |
2023-03-24T08:56:49Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:56:49Z |
| _version_ |
1795757651138707456 |