Неорганические материалы, 2022, T. 58, № 12, стр. 1279-1286

Влияние температуры на скорость роста нитевидных нанокристаллов полупроводников

В. А. Небольсин 1*, В. А. Юрьев 1, Н. Свайкат 1, А. Ю. Воробъев 1, А. С. Самофалова 1

1 Воронежский государственный технический университет
394026 Воронеж, Московский пр., 14, Россия

* E-mail: vcmsao13@mail.ru

Поступила в редакцию 08.04.2022
После доработки 20.07.2022
Принята к публикации 09.08.2022

Аннотация

Исследована зависимость скорости роста нитевидных нанокристаллов (ННК) от температуры. С учетом полученных экспериментальных данных и критического анализа современных представлений о влиянии температуры на кинетику роста ННК показано, что температурные зависимости скорости роста ННК можно предсказать термодинамическим путем, а лимитирующей стадией является кристаллизация на границе кристалл/жидкость.

Ключевые слова: нитевидные нанокристаллы, катализатор, рост, температура, кинетика, лимитирующая стадия

Список литературы

  1. Bootsma G.A., Gassen H.J. A Quantitative Study on the Growth of Silicon Whiskers from Silane and Germanium Whiskers From Germane // J. Cryst. Growth. 1971. V. 10. P. 223–234.

  2. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. М.: Наука, 1977. 304 с.

  3. Weyher J. Some Notes of the Growth Kinetics and Morphology of VLS Si Crystals Grown with Pt and Au as Liquid-Forming Agents // J. Cryst. Growth. 1978. V. 43. P. 235–244.

  4. Lew K.K., Redwing J.M. Growth Characteristics of Silicon Nanowires Synthesized by VLS Growth in Nanoporous Al Templates // J. Cryst. Growth. 2003. V. 254. № 1–2. P. 14–22.

  5. Дубровский В.Г., Сибирев Н.В., Суриc Р.А., Цырлин Г.Э., Устинов В.М., Tchernycheva M., Harmand J.C. О роли поверхностной диффузии адатомов при формировании нанометровых НК // ФТП. 2006. Т. 40. Вып. 9. С. 1103–1110.

  6. Noor Mohammad S. General Theoretical Model for the Vapor-Phase Growth and Growth Rate of Semiconductor Nanowires // J. Vac. Sci. Technol. B. 2010. V. 28. № 2. P. 329–352.

  7. Thombare S.V., Marshall A.F., McIntyre P.C. Kinetics of Ge NW Growth by the Vapor-Solid-Solid Mechanism with a Ni-Based Catalyst // APL Mater. 2013. V. 1. P. 061101.

  8. Небольсин В.А., Щетинин А.А., Даринский Б.М., Попов Е.Е. Кинетика роста НК Si в реакторе с горячими стенками // Изв. вузов. Физика. 1995. Т. 38. № 10. С. 22–27.

  9. Dick K., Deppert K., Karlsson L., Wallenberg L.R., Samuelson L., Seifert W. A New Understanding of Au-Assisted Growth of III–V Semiconductor Nanowires // Adv. Funct. Mater. 2005. V. 15. № 10. P. 1603–1610.

  10. Soci C., Bao X.-Y., Aplin D. P. R., Wang D. A Systematic Study on the Growth of GaAs NWs by MOCV Deposition // Nano Lett. 2008. V. 8. № 12. P. 4275–4282.

  11. Seifert W., Borgstrom M., Deppert K., Dick K.A., Johansson J., Larsson M.W., Martensson T., Skold N., Svensson C.P., Wacaser B.A., Wallenberg L.R., Samuelson L. Growth of One-Dimensional Nanostructures in MOVPE // J. Cryst. Growth. 2004. V. 272. P. 211–220.

  12. Glas F., Dubrovskii V.G. Energetics and Kinetics of Monolayer Formation in Vapor-Liquid-Solid Nanowire Growth // Phys. Rev. Mater. 2020. V. 4. P. 083401.

  13. Современная кристаллография в 4-х томах. Т. 3: Образование кристаллов / Под ред. Чернова А.А. и др. М.: Наука, 1980. 407 с.

  14. Крапухин В.В., Соколов И.А., Кузнецов Г.Д. Физико-химические основы технологии полупроводниковых материалов. М.: Металлургия, 1982. 352 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.