Conductive CaSi2 transparent in the near infra-red range

Галкин, Н. Г.; Dotsenko, S. A.; Maslov, A. M.; Мигас, Д. Б.; Bogorodz, Vlodislav O.; Филонов, А. Б.; Борисенко, В. Е.; Cora, Ildikó; Pécz, B.; Goroshko, D. L.; Tupkalo, Andrei V.; Chusovitin, E. A.; Subbotin, Evgeniy Y.

doi:10.1016/j.jallcom.2018.08.179

Cited by 20 publications

(24 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…При этом по данным КРС и РД основной вклад вносит все-таки Ca 2 Si. Однако сильные полуметаллические свойства CaSi [35] и hR3-CaSi 2 [35,36] исказили оптические спектры отражения и пропускания, что не позволило корректно оценить вклад Ca 2 Si в оптические функции. Уменьшение температуры до 250 °С при МЛЭ росте (образец В) и увеличение соотношения скоростей осаждения кальция к кремнию (8.4, табл.)…”

Section: Discussionunclassified

“…7, а) является так называемый плазменный минимум при энергии фотонов около 0.65 эВ с последующим возрастанием коэффициента отражения до 0.90 при энергии фотонов 0.05 эВ. Это соотвествует основному вкладу от двух полуметаллических фаз CaSi [35,36] и hR3-CaSi 2 [36], которые наблюдаются в пленке по данным РД (рис. 4, b).…”

Section: таблица -ростовые параметры и структура образцов с пленками ...unclassified

See 1 more Smart Citation

Influence of Sacrificial Mg2Si Layers and Kinetic Parameters on the Growth, Structure and Optical Properties of Thin Ca2Si Films on Silicon Substrates

Галкин¹,

Galkin²,

Chernev³

et al. 2022

HFIM

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация. Промоделировано сопряжение кристаллических решеток двумерных слоев Mg 2 Si с атомарно-чистыми поверхностями Si(001)2×1 и Si(110)"16×2". Толстые пленки выращены методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) через формирование затравочных слоев Ca 2 Si. Показано, что для подложки Si(001) при температуре Т=300 о C при соотношении скоростей Ca к Si равном 4.7 в пленке толщиной 140 нм сформированы три различных силицида: Ca 2 Si, CaSi и hR3-CaSi 2 со сравнимыми вкладами. При уменьшении температуры МЛЭ роста до 250 о С и соотношении скоростей осаждения Ca и Si равном 8.4 на Si(110) формируется поликристаллическая пленка Ca 2 Si с минимальным вкладом от CaSi. Методом жертвенно-затравочного слоя и при МЛЭ росте при температуре 250 о С и разном соотношении скоростей осаждения Ca и Si (4.0 -20.0) на подложках Si(111) выращены поликристаллические и эпитаксиальная пленки Ca 2 Si с толщинами от 22 нм до 114 нм. Минимальное соотношение скоростей осаждения обеспечивает однофазный рост с эпитаксиальным соотношением Ca 2 Si(100)/Si(111), при увеличении оного от 7.3 растут поликристаллические пленки с тремя ориентациями: Ca 2 Si(100), Ca 2 Si(110) и Ca 2 Si(111) на Si(111). Установлено, что в пленках Ca 2 Si независимо от их структуры фундаментальный переход маскируется краем Урбаха в диапазоне энергий фотонов 0.78 -1.0 эВ и далее идентифицируется второй прямой межзонный переход, E 2d =(1.095±0.1) эВ.Ключевые слова: 2D Mg 2 Si, кремний, соотношение скоростей осаждения, пленки Ca 2 Si, кристаллическая структура, оптические функции, прямой межзонный переход, край Урбаха.

show abstract

Section: Discussionunclassified

Section: таблица -ростовые параметры и структура образцов с пленками ...unclassified

Influence of Sacrificial Mg2Si Layers and Kinetic Parameters on the Growth, Structure and Optical Properties of Thin Ca2Si Films on Silicon Substrates

Галкин¹,

Galkin²,

Chernev³

et al. 2022

HFIM

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…39) The most important factor that was previously discovered in polycrystalline CaSi 2 films is a combination of high conductivity and sufficiently high transparency in the IR range. [39][40][41] In fact, a relatively thick (130 nm) hR6-CaSi 2 film was characterized by an optical transparency no worse than 20% in the NIR and MIR spectral ranges, reaching a transmittance of 47% at a wavelength of 1550 nm and maintaining a low specific electric (87 μΩ × cm) and sheet (6.6 Ω/□) resistances at room temperature. [39][40][41] It has been shown that hR6-CaSi 2 films on silicon, having a high standardized quality factor of 0.2 Ω −1 , are suitable for silicon-based optoelectronics, competing with other modern transparent conductive materials, such as ITO (indium-tin oxide).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ca silicide films—promising materials for silicon optoelectronics

Галкин

Galkin

Goroshko

et al. 2022

Jpn. J. Appl. Phys.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Single-phase films of semiconductor and semimetallic calcium silicides (Ca2Si, CaSi, and CaSi2), as well as films with a significant contribution of Ca5Si3 and Ca14Si19 silicides, were grown on single-crystal silicon and sapphire substrates. The analysis of the crystal structure of the grown films was carried out and the criterion of their matching with silicon and sapphire substrates was determined. Some lattice matching models were proposed, and the subsequent deformations of the silicide lattices were estimated. Film’s optical functions, including the optical transparency, were calculated from the optical spectroscopy data and an extended comparison was performed with the results of ab initio calculations. The real limits of the optical transparency for the films on sapphire substrates were established. The maximum transparency limit (3.9 eV) was observed for the CaSi film. Based on an analysis of the photoelectric properties of Ca2Si/Si diodes on n- and p-type silicon substrates, a perspective of their applications in silicon optoelectronics was discussed.

show abstract

“…Недавно было обнаружено, что слои кремния, интеркалированные в CaSi 2 , проявляют электронные свойства, характерные для графеноподобных материалов [1]. Обычно тонкие пленки силицидов формируют на кремниевых подложках с помощью таких методов, как твердофазная эпитаксия [2], реактивная эпитаксия [3] или молекулярно-лучевая эпитаксия [4]. В последнем из перечисленных методов формирование силицидов кальция происходит в процессе совместного осаждения Ca и Si на кремниевую подложку, нагретую до температуры 500 • C. Недавно был предложен метод создания CaSi 2 в процессе осаждения CaF 2 на подложку Si(111) с одновременным облучением пучком быстрых электронов [5].…”

Section: Introductionunclassified

Атомная структура и оптические свойства слоев CaSi-=SUB=-2-=/SUB=-, выращенных на CaF-=SUB=-2-=/SUB=-/Si-подложках

Зиновьев¹,

Кацюба²,

Володин³

et al. 2021

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

In this work, we study the growth features, as well as the structural and optical properties of CaSi2 layers formed in the process of successive deposition of Si and CaF2 on a Si (111) substrate with simultaneous irradiation with high energy electron beam. The Raman spectra recorded in the regions of the electron beam action showed peaks characteristic of crystalline CaSi2 layers. The study of the surface morphology of the grown structures demonstrated that, under the chosen synthesis conditions, the formation of CaSi2 layers during electron irradiation occurs according to a two-dimensional layer mechanism. The photoluminescence spectra measured in the region modified by the electron beam have significant differences from the spectra measured outside this region.

show abstract

Conductive CaSi2 transparent in the near infra-red range

Cited by 20 publications

References 29 publications

Influence of Sacrificial Mg2Si Layers and Kinetic Parameters on the Growth, Structure and Optical Properties of Thin Ca2Si Films on Silicon Substrates

Influence of Sacrificial Mg2Si Layers and Kinetic Parameters on the Growth, Structure and Optical Properties of Thin Ca2Si Films on Silicon Substrates

Ca silicide films—promising materials for silicon optoelectronics

Атомная структура и оптические свойства слоев CaSi-=SUB=-2-=/SUB=-, выращенных на CaF-=SUB=-2-=/SUB=-/Si-подложках

Contact Info

Product

Resources

About