Исследованы фазовый состав и электронное строение композитных пленок Al-Si вблизи состава Al0.75Si0.25 на подложке Si(100), полученных магнетронным и ионно-лучевым напылением. При магнетронном напылении в поликристаллической Al матрице образуются нанокристаллы кремния размерами ~25 нм и упорядоченный твердый раствор Al3Si кубической сингонии Рm3m с параметром примитивной ячейки a = 4.085Е. Пленки, полученные ионно-лучевым напылением, однофазны и содержат только упорядоченный твердый раствор Al3Si.
При этом образование фазы Al3Si сопровождается изменением характера распределения плотности Al 3s-состояний. Вместо параболического характера роста плотности состояний в нижней и средней части валентной зоны (как в чистом металле) наблюдается почти линейный. Аналогичный эффект отмечается для Si 3s-состояний.
Кроме того, взаимодействие атомов Al и Si приводит к уменьшению плотности Al 3s-состояний вблизи уровня Ферми в результате перехода части электронов на более электроотрицательные атомы кремния.
Селективное вытравливание алюминия в случае магнетронной пленки приводит к формированию нанопористой губчатой структуры, а для ионно-лучевой пленки селективное травлениене приводит к появлению развитой морфологии, что подтверждает ее однофазность.
Последующий импульсный фотонный отжиг (ИФО) ионно-лучевых пленок дозами 145-216Дж/см2 приводит к частичному распаду фазы Al3Si с формированием металлического алюминия и нанокристаллов кремния с размерами 50-100нм в зависимости от дозы ИФО. Последующее травление образца, подвергнутого ИФО, ведет к получению развитой нанопористой структуры.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.