ZnO/SiC/Porous-Si/Si Heterostructure: Obtaining and Properties

Abstract

The content of this work demonstrates the zinc-oxide (ZnO) films' synthesis by means of the HF magnetron sputtering of a zinc target on a silicon substrate using the buffer layers of SiC and porous Si. The synthesis is consisted of three stages: obtaining a mesoporous Si(111) surface by electrochemical etching, SiC films' deposition on porous silicon substrates by the substitution method, and ZnO films' synthesis using the high-frequency magnetron sputtering. The zinc-oxide film thickness is of 1 m. A microscopic cross-section image of the ZnO film demonstrates its columnar microstructure. The films are in the form of tightly packed (agglomerated) nanograins (of 100-150 nm in size). According to the XRD-measurement results, the ZnO films are oriented along the main texture direction [0001]. The study of the formed-structure surface properties indicates the polycrystalline nature of the coating with a hexagonal lattice of wurtzite type. The coherence-area length determined by the Scherrer formula is of 11.8 nm.У роботі продемонстровано синтезу плівок оксиду Цинку ZnO методом ВЧ-магнетронного розпорошення цинкової мішені на кремнійовій підкладинці з використанням буферних шарів SiC та поруватого Si. Синтеза складалася з трьох етапів: одержання мезопоруватої поверхні Si(111) електрохемічним щавленням, нанесення плівок SiC на поруваті кремні-