zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2022-89-2-204-209zhps-1003Research ArticleСтатьиСтруктурные и оптические характеристики гетероструктур SiC/Si, полученных методом быстрой вакуумно-термической карбидизации кремнияStructural and Optical Properties of SiC/Si Heterostructures Obtained Using Rapid Vaccum-Thermal Carbidization of SiliconЛобанокМ. В.LobanokM. V.

 Минск 

 Minsk 

mishalobanok@gmail.comМухаммадА. И.MukhammadA. I.

 Минск 

 Minsk 

ГайдукП. И.GaidukP. I.

 Минск 

 Minsk 

Белорусский государственный университетBelarusian State University202223032022892204209Copyright © Лобанок М.В., Мухаммад А.И., Гайдук П.И., 20222022Лобанок М.В., Мухаммад А.И., Гайдук П.И.Lobanok M.V., Mukhammad A.I., Gaiduk P.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1003

Методами просвечивающей электронной микроскопии установлено, что быстрая вакуумнотермическая карбидизация кремния при 1100 °C приводит к формированию слоев кубического карбидa кремния (SiC). Полоса ИК-спектра пропускания при 798 см–1, соответствующая валентному колебанию Si-C, и максимум спектра комбинационного рассеяния 793 см–1, соотносимый с поперечной оптической фононной модой SiC, подтверждают формирование слоя кубического политипа SiC. Методом ИК-спектроскопии обнаружена полоса поглощения Si-O-Si 1100 см–1. Определена зависимость коэффициента пропускания от волнового числа.

TEM investigation revealed that the rapid vacuum-thermal carbidization of silicon at 1100°C leads to the formation of cubic silicon carbide (SiC) layers. The band of the IR transmission spectrum at 798 cm–1 corresponding to the stretching vibration of Si-C and the maximum of Raman spectrum at 793 cm–1 relating to transverse optical phonon mode of SiC confirm the formation of a layer of the cubic SiC politype. The absorption band of Si-O-Si (1100 cm–1) was found using the IR-spectroscopy. The dependence of the transmission coefficient on the wavenumber was determined.

карбид кремниягетероструктура SiC/Siинфракрасная спектроскопияспектроскопия комбинационного рассеяния светакоэффициент пропусканияsilicon carbideSiC/Si heterostructureinfrared spectroscopyRaman spectroscopytransmission coefficientРабота выполнена в рамках проекта государственной программы научных исследований “Фотоника и электроника для инноваций” (проект 3.1.2, № ГР 20212702). Авторы выражают благодарность канд. физ.-мат. наук М. А. Моховикову за помощь при проведении исследования методом просвечивающей электронной микроскопии.ReferencesG. Ferro. Sol. State Mater. Sci., 40 (2015) 56—76, https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10408436.2014.940440G. Ferro. Sol. State Mater. Sci., 40 (2015) 56—76, https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10408436.2014.940440Wen-Rong Chang, Yean-Kuen Fang, Shyh-Fann Ting, Yong-Shiuan Tsair, Cheng-Nan Chang, Chun-Yu Lin, Shih-Fang Chen. IEEE Electron. Dev. Lett., 24, N 9 (2003) 565—567, https://ieeexplore.ieee.org/document/1224519Wen-Rong Chang, Yean-Kuen Fang, Shyh-Fann Ting, Yong-Shiuan Tsair, Cheng-Nan Chang, Chun-Yu Lin, Shih-Fang Chen. IEEE Electron. Dev. Lett., 24, N 9 (2003) 565—567, https://ieeexplore.ieee.org/document/1224519A. Aldalbahi, E. Li, M. Rivera, R. Velazquez, T. Altalhi, X. Peng, P. X. Feng. Sci. Rep., 6 (2016) 23457, https://www.nature.com/articles/srep23457A. Aldalbahi, E. Li, M. Rivera, R. Velazquez, T. Altalhi, X. Peng, P. X. Feng. Sci. Rep., 6 (2016) 23457, https://www.nature.com/articles/srep23457S. Ogawa, M. Okabe, Y. Ikeda, T. Itoh, N. Yoshida, S. Nonomura. Thin Solid Films, 516, N 5 (2008) 740—742, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040609007009935?via%3DihubS. Ogawa, M. Okabe, Y. Ikeda, T. Itoh, N. Yoshida, S. Nonomura. Thin Solid Films, 516, N 5 (2008) 740—742, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040609007009935?via%3DihubD. Peftitsis, G. Tolstoy, A. Antonopoulos, J. Rabkowski, J. K. Lim, M. Bakowski, L. Anquist, H. P. Nee. IEEE Transact. Power Electron., 27 (2012) 28—36, https://ieeexplore.ieee.org/document/5770230D. Peftitsis, G. Tolstoy, A. Antonopoulos, J. Rabkowski, J. K. Lim, M. Bakowski, L. Anquist, H. P. Nee. IEEE Transact. Power Electron., 27 (2012) 28—36, https://ieeexplore.ieee.org/document/5770230I. A. Skibarko, O. V. Milchanin, P. I. Gaiduk, F. F. Komarov. Inst. Phys. Conf. Ser., 166 (1999) 465—469, https://www.researchgate.net/publication/296464292_Structural_and_optical_properties_of_GaNSiCSi_heterostructures _grown_by_MBEI. A. Skibarko, O. V. Milchanin, P. I. Gaiduk, F. F. Komarov. Inst. Phys. Conf. Ser., 166 (1999) 465—469, https://www.researchgate.net/publication/296464292_Structural_and_optical_properties_of_GaNSiCSi_heterostructures _grown_by_MBEС. А. Кукушкин, А. В. Осипов. ФТТ, 50, № 7 (2008) 1188—1195, http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/2699С. А. Кукушкин, А. В. Осипов. ФТТ, 50, № 7 (2008) 1188—1195, http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/2699Y. Chen, Y. Francescato, J. D. Caldwell, V. Giannini, T. W. W. Maß, O. J. Glembocki, F. J. Bezares, T. Taubner, R. Kasica, M. Hong, S. A. Maier. ACS Photon., 1 (2014) 718—724, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ph500143uY. Chen, Y. Francescato, J. D. Caldwell, V. Giannini, T. W. W. Maß, O. J. Glembocki, F. J. Bezares, T. Taubner, R. Kasica, M. Hong, S. A. Maier. ACS Photon., 1 (2014) 718—724, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ph500143uP. I. Gaiduk, A. N. Larsen, J. L. Hansen, E. Wendler, W. Wesch. Physica B, 340–342 (2003) 813—817P. I. Gaiduk, A. N. Larsen, J. L. Hansen, E. Wendler, W. Wesch. Physica B, 340–342 (2003) 813—817L. A. Falkovsky, J. M. Bluet, J. Camassel. Phys. Rev. B, 57 (1998) 11283, https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.57.11283L. A. Falkovsky, J. M. Bluet, J. Camassel. Phys. Rev. B, 57 (1998) 11283, https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.57.11283F. A. Johnson. Proc. Phys. Soc., 73 (1959) 265, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0370-1328/73/2/315F. A. Johnson. Proc. Phys. Soc., 73 (1959) 265, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0370-1328/73/2/315I. H. Campbell, P. M. Fauchet. Solid State Commun., 58 (1986) 739, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0038109886905132I. H. Campbell, P. M. Fauchet. Solid State Commun., 58 (1986) 739, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0038109886905132В. В. Соболев, А. Н. Шестаков. ФТП, 34, № 4 (2000) 447—451, http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/ioffe/ftp/2000/04/ftp3404_13.pdfВ. В. Соболев, А. Н. Шестаков. ФТП, 34, № 4 (2000) 447—451, http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/ioffe/ftp/2000/04/ftp3404_13.pdfИ. Г. Аксянов, М. Е. Компан, И. В. Кулькова. ФТТ, 52 (2009) 1724—1728, http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/1957И. Г. Аксянов, М. Е. Компан, И. В. Кулькова. ФТТ, 52 (2009) 1724—1728, http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/1957J. M. Ziman. Еlectrons and Phonons, Oxford, Clarendon Press (1960)J. M. Ziman. Еlectrons and Phonons, Oxford, Clarendon Press (1960)С. А. Грудинкин, В. Г. Голубев, А. В. Осипов, Н. А. Феоктистов, С. А. Кукушкин. ФТТ, 57, № 12 (2015) 2469, http://labspt.ru/download/Grudinkin-Golubev-Osipov.pdfС. А. Грудинкин, В. Г. Голубев, А. В. Осипов, Н. А. Феоктистов, С. А. Кукушкин. ФТТ, 57, № 12 (2015) 2469, http://labspt.ru/download/Grudinkin-Golubev-Osipov.pdfT. P. Smirnova, A. M. Badalian, L. V. Yakovkina, V. V. Kaichev, V. I. Bukhtiyarov, A. N. Shmakov, I. P. Asanov, V. I. Rachlin, A. N. Fomina. Thin Solid Films, 429 (2003) 144—151, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040609003004085T. P. Smirnova, A. M. Badalian, L. V. Yakovkina, V. V. Kaichev, V. I. Bukhtiyarov, A. N. Shmakov, I. P. Asanov, V. I. Rachlin, A. N. Fomina. Thin Solid Films, 429 (2003) 144—151, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040609003004085

The authors declare that there are no conflicts of interest present.