Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/340511| Заглавие документа: | Латеральное эпитаксиальное наращивание монокристальных алмазных слоев в СВЧ-плазме сквозь поры в маске из наносфер SiO2 на алмазной подложке |
| Другое заглавие: | Epitaxial Lateral Overgrowth of Single Crystal Diamond Layers in Microwave Plasma through Porous Mask of SiO2 Spheres on Diamond Substrate / Krylov Y., Sovyk D., Ralchenko V., Bolshakov A., Artemov V., Vasiliev A., Martyanov A., Fedorova I., Masalov V., Popovich A. |
| Авторы: | Крылов, Ю. М. Совык, Д. Н. Ральченко, В. Г. Большаков, А. П. Артемов, В. В. Васильев, А. Л. Мартьянов, А. К. Федорова, И. А. Масалов, В. М. Попович, А. Ф. |
| Тема: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Дата публикации: | 2025 |
| Издатель: | Минск : БГУ |
| Библиографическое описание источника: | Взаимодействие излучений с твердым телом : материалы 16-й Междунар. конф., Минск, Беларусь, 22-25 сент. 2025 г. / Белорус. гос. ун-т ; редкол.: В. В. Углов (гл. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2025. – С. 75-77. |
| Аннотация: | Латеральное эпитаксиальное наращивание (epitaxial lateral overgrowth - ELO), основанное на росте кристаллических пленок сквозь узкие каналы в инертной маске, используется для снижения плотности дислокаций, распространяющихся от границы пленка-подложка, а частности при синтезе GaN. При боковом росте дислокации, направленные, как правило, по нормали к подложке, образуются реже. Мы реализовали процесс ELO при осаждении монокристаллического алмаза с использованием самоорганизующейся нанопористой маски из упорядоченных наносфер SiO2 со структурой опала. Маска, состоящая из двух монослоев сфер SiO2 (диаметром ~240 нм), осаждена на подложки синтетического алмаза с ориентацией (100). Далее, эпитаксиальный рост алмаза проводили в СВЧ-плазме в смеси CH4-H2-O2. Добавление кислорода в плазму минимизировало травление SiO2 атомарным водородом плазмы. Методами просвечивающей и растровой электронной микроскопии подтверждено, что сформированный сплошной (~4 мкм) слой CVD алмаза поверх маски, является монокристаллическим. Представлен анализ дислокационной структуры пленки, дополненный данными спектроскопии КР и фотолюминесценции. Новый метод ELO перспективен для создания низкодефектных монокристаллов алмаза для электроники и фотоники |
| Аннотация (на другом языке): | We introduce a method of epitaxial lateral overgrowth (ELO) of monocrystalline diamond using a self-organized mesoporous mask made of silica spheres. The mask consists of two monolayers of face-centered cubic packed spheres of 240 nanometers diameter and pore size of 54-106 nm, with opaline structure. The sphere’s bilayer was prepared by vertical deposition on a high-pressure high-temperature (HPHT) diamond substrate with (100) orientation. The diamond epitaxy was performed in a microwave plasma CVD reactor (2.45 GHz) under the following conditions: a gas mixture of 8 % methane and 2% oxygen in hydrogen, magnetron power of 3.4 kW, pressure about 53 Torr, and the substrate temperature of ~750 °С. The key features of the process include (i) the passage of active plasma radicals through voids in the SiO2 mask, and (ii) forcing the diamond growth in a wavy mode, deflecting from vertical direction, in which dislocations mostly spread. The microstructure, elemental and phase composition of the overgrown CVD diamond (4 microns thick) were investigated with SEM, HRTEM, STEM, EBSD, EDX, Raman spectroscopy, and photoluminescence, and the film single crystallinity was confirmed. Spatial distribution of dislocations and other defects in the film was defined from TEM images. Also, as a side effect the diamond doping with Si (due to a slight etching of SiO2 by plasma) manifested itself with a strong line of SiV color center at 738 nm in photoluminescence spectrum. The results show that the proposed ELO method, is promising for growth of low-defect diamond material, particularly for electronic and photonic applications |
| Доп. сведения: | Секция 1. Процессы взаимодействия излучения и плазмы с твердым телом = Section 1. Processes of Radiation and Plasma Interaction with Solids |
| URI документа: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/340511 |
| ISSN: | 2663-9939 (print) 2706-9060 (online) |
| Финансовая поддержка: | Исследование выполнено при поддержке РНФ, грант № 23-42-00120. |
| Лицензия: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Располагается в коллекциях: | 2025. Взаимодействие излучений с твердым телом |
Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.