Морфология и оптические характеристики нанопленок TiO₂, выращенных атомно-слоевым осаждением на подложке из макропористого кремния

Описан процесс создания макропористой кремниевой подложки, на которую нанесен слой диоксида титана методом атомно-слоевого осаждения. Для формирования макропористой структуры подложки применен метод электрохимического травления. Осаждение TiO₂ проведено с использованием установки SI PEALD. Морфология, структура и оптические свойства осажденной пленки TiO₂ оценены с использованием сканирующей электронной микроскопии с функцией энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, спектральной эллипсометрии в диапазоне 240—1000 нм и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР). В КР-спектрах выявлены пики 144, 194, 397, 639 см^–1, характерные для одной из модификаций TiO₂ — анатаза. На основе рассчитанных эллипсометрических параметров определены коэффициент поглощения и ширина оптической запрещенной зоны осажденной пленки.

1. A. Garzon-Roman, C. Zúñiga-Islas, D. H. Cuate-Gomez. Silicon, 16 (2024) 61—71, https://doi.org/10.1007/s12633-023-02652-8

2. A. Garzon-Roman, C. Zuñiga-Islas, D. H. Cuate-Gomez, A. Heredia-Jimenez. Sens. and Actuat. A: Phys., 349 (2023) 114064, https://doi.org/10.1016/j.sna.2022.114064

3. E. A. Abdulhameed, N. H. Al-Rawi, M. Omar, N. Khalifa, A. B. R. Samsudin. Peer J., 10 (2022) 12951, https://doi.org/10.7717/peerj.12951

4. I. De Pasquale, C. Lo Porto, M. Dell’Edera, F. Petronella, A. Agostiano, M. L. Curri, R. Comparelli. Catalysts, 10 (2020) 1382, https://doi.org/10.3390/catal10121382

5. H. N. C. Dharma, J. Jaafar, N. Widiastuti, H. Matsuyama, S. Rajabsadeh, M. H. D. Othman, M. A. Rahman, N. N. M. Jafri, N. S. Suhaimin, A. M. Nasir, N. H. Alias. Membranes (Basel), 12, N 3 (2022) 345, https://doi.org/10.3390/membranes12030345

6. E. Cuce, P.M. Cuce, S. Riffat. Int. J. Low-Carbon Technol., 17 (2022) 130—139, https://doi.org/10.1093/ijlct/ctab080

7. M. Q. Hamzah, A. H. Jabbar, S. O. Mezan, A. N. Tuama, M. A. Agam. AIP Conf. Proc., 2151, N 1 (2019) 020011, https://doi.org/10.1063/1.5124641

8. V. M. Arakelyan, V. E. Galstyan, Kh. S. Martirosyan, G. E. Shahnazaryan, V. M. Aroutiounian, P. G. Soukiassian. Phys. E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 38 (2007) 219—221, https://doi.org/10.1016/j.physe.2006.12.037

9. Young Ran Park, Kwang Joo Kim. Thin Solid Films, 484 (2005) 34—38, https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.01.039

10. S. R. de Lazaro, R. A. P. Ribeiro, L. H. da S. Lacerda. In Tech., ISBN 978-953-51-3414-5 (2017) 221—222, http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.69054

11. P. Makuła, M. Pacia, W. Macyk. J. Phys. Chem. Lett., 9, N 23 (2018) 6814—6817, https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b02892

12. E. Baldini, L. Chiodo, A. Dominguez, M. Palummo, S. Moser, M. Yazdi-Rizi, G. Auböck, B. P. P. Mallett, H. Berger, A. Magrez, C. Bernhard, M. Grioni, A. Rubio, M. Chergui. Nature Com- mun., 8, N 13 (2017), https://doi.org/10.1038/s41467-017-00016-6

13. Y. J. Shi, R. J. Zhang, H. Zheng. Nanoscale Res. Lett., 243, N 12 (2017), https://doi.org/10.1186/s11671-017-2011-2

14. Y. Liang, S. Sun, T. Deng, H. Ding, W. Chen, Y. Chen. Materials (Basel), 11, N 3 (2018) 450, https://doi.org/10.3390/ma11030450

15. J. Roy. J. Ind. Eng. Chem., 106 (2022) 1—19, https://doi.org/10.1016/j.jiec.2021.10.024

16. A. A. Rempelab, A. A. Valeevacb, A. S. Vokhmintsevb, I. A. Weinsteinab. Russ. Chem. Rev., 90, N 11 (2021) 1397—1414, https://doi.org/10.1070/RCR4991

17. J. Jitputti, Y. Suzuki, S. Yoshikawa. Catalysis Commun., 9, N 6 (2008) 1265—1271, https://doi.org/10.1016/j.catcom.2007.11.016

18. В. М. Ротштейн, Т. К. Турдалиев, Х. Б. Ашуров. Журн. прикл. спектр., 89, N 1 (2022) 5—11 [V. M. Rotshteyn, T. K. Turdaliev, Kh. B. Ashurov. J. Appl. Spectr., 89 (2022) 5—11], https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-1-51-56

19. T. M. Onn, R. Küngas, P. Fornasiero, K. Huang, R. J. Gorte. Inorganics, 6, N 1 (2018) 34, https://doi.org/10.3390/inorganics6010034

20. A. E. Maftei, A. Buzatu, G. Damian, N. Buzgar, H. G. Dill, A. I. Apopei. Minerals, 10, N 11 (2020) 988, https://doi.org/10.3390/min10110988

21. O. Frank, M. Zukalova, B. Laskova, J. Kürti, J. Koltai, L. Kavan. Phys. Chem. Chem. Phys., 14 (2012) 14567—14572, https://doi.org/10.1039/C2CP42763J

22. В. В. Базаров, В. И. Нуждин, В. Ф. Валеев, Н. М. Лядов. Журн. прикл. спектр., 86, N 1 (2019) 151—154 [V. V. Bazarov, V. I. Nuzhdin, V. F. Valeev, N. M. Lyadov. J. Appl. Spectr., 86, N 1 (2019) 134—137], https://doi.org/10.1007/s10812-019-00793-6

23. А. А. Тихий, Ю. М. Николаенко, В. А. Грицких, Е. А. Свиридова, В. В. Мурга, Ю. И. Жихарева, И. В. Жихарев. Журн. прикл. спектр., 85, N 1 (2018) 161—167 [A. A. Tikhii, Yu. M. Nikolaenko, V. A. Gritskih, K. A. Svyrydova, V. V. Murga, Yu. I. Zhikhareva, I. V. Zhikharev. J. Appl. Spectr., 85, N 1 (2018) 149—154], https://doi.org/10.1007/s10812-018-0625-5

24. Y. Liang, F. Wang, X. Luo, Q. Li, T. Lin, I.T. Ferguson, Q. Yang, L. Wan, Z. C. Feng. J. Appl. Spectr., 86, N 2 (2019) 276—282, https://doi.org/10.1007/s10812-019-00812-6

25. С. С. Рагимов, В. Э. Багиев, А. И. Алиева, А. А. Саддинова. ФТП, 55, № 4 (2021) 291—298, https://doi.org/10.21883/FTP.2021.04.50727.9551

26. P. Makuła, M. Pacia, W. Macyk. J. Phys. Chem. Lett., 9, N 23 (2018) 6814—6817, https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b02892

27. A. Sáenz-Trevizo, P. Amézaga-Madrid, P. Pizá-Ruiz, W. Antúnez-Flores, M. Miki-Yoshida. Mater. Res., 19 (2016) 33—38, http://dx.doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2015-0612

28. А. О. Шилов, А. С. Вохминцев, А. М. А. Хинайш, И. А. Вайнштейн. Изв. РАН. Сер. физ., 86, № 7 (2022) 925—929, https://doi.org/10.31857/S0367676522070274

29. Е. А. Константинова, В. Б. Зайцев, Е. В. Кытина, А. В. Марикуца. ФТП, 55, N 2 (2021) 164—172, https://doi.org/10.21883/FTP.2021.02.50504.9503