Bi nanostructures obtained on Si substrates by thermal evaporation method

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Bi low dimensional structures were obtained on the Si(100) substrates by thermal evaporation method in Ar. Bi nanocrystals and nanowires were condensed on the Si substrates at 10–20 s deposition time. Computer processing of SEM-images was used to determine the sizes of Bi nanocrystals and microcrystals and their distribution densities. The distribution density of nanocrystals was larger than its the microcrystals by a factor of 85–260. The increase of deposition time up to 20 s reduced the nanocrystal density by a factor of 2 with the increase of their sizes. X-ray diffraction analysis revealed oxide layers on the Bi nanocrystals and the Si substrates. The decrease in the sizes of the Bi nanocrystals and the increase in their density on the Si substrates in comparison with those on glassy carbon substrates were observed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

G. N. Kozhemyakin

Vladimir Dal Lugansk State University

Author for correspondence.
Email: genakozhemyakin@mail.ru
Russian Federation, Lugansk

S. A. Kiiko

Vladimir Dal Lugansk State University

Email: genakozhemyakin@mail.ru
Russian Federation, Lugansk

A. V. Kiiko

Vladimir Dal Lugansk State University

Email: genakozhemyakin@mail.ru
Russian Federation, Lugansk

V. V. Artemov

Shubnikov Institute of Crystallography of Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics of NRC “Kurchatov Institute”

Email: genakozhemyakin@mail.ru
Russian Federation, Moscow

I. S. Volchkov

Shubnikov Institute of Crystallography of Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics of NRC “Kurchatov Institute”

Email: genakozhemyakin@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Saikawa K. // J. Phys. Soc. Jpn. 1970. V. 29. P. 562. https://doi.org/10.1143/JPSJ.29.562
  2. Hofmann Ph. // Prog. Surf. Sci. 2006. V. 81. P. 191. https://doi.org/10.1016/j.progsurf.2006.03.001
  3. Эдельман В.С. // Успехи физ. наук. 1977. Т. 123. С. 257. https://doi.org/10.3367/UFNr.0123.197710d.0257
  4. Gonze X., Michenaud J.-P., Vigneron J.-P. // Phys. Rev. B. 1990. V. 41. P. 11827. https://doi.org/10.1103/physrevb.41.11827
  5. Hicks L.D., Harman T.C., Dresselhaus M.S. // Appl. Phys. Lett. 1993. V. 63. P. 3230. https://doi.org/10.1063/1.110207
  6. Lin Y.-M., Sun X., Dresselhaus M.S. // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. P. 4610. https://doi.org/10.1103/physrevb.62.4610
  7. Zhang Z., Sun X., Dresselhaus M.S. et al. // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 73. P. 1589. https://doi.org/10.1063/1.122213
  8. Heremans J., Thrush C.-M., Lin Y.-M. et al. // Phys. Rev. B. 2000. V. 61. P. 2921. https://doi.org/10.1103/physrevb.61.2921
  9. Heremans J., Thrush C.M., Morelli D.T. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. P. 216801. https://doi.org/10.1103/physrevlett.88.216801
  10. Koroteev Yu.M., Bihlmayer G., Chulkov E.V. et al. // Phys. Rev. B. 2008. V. 77. P. 045428. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.045428
  11. Dong F., Xiong T., Sun Y. et al. // Chem. Commun. 2014. V. 50. P. 10386. https://doi.org/10.1039/c4cc02724h
  12. Jiménez de Castro M., Cabello F., Toudert J. et al. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. P. 113102. https://doi.org/10.1063/1.4895808
  13. Ghobadi A., Hajian H., Gokbayrak M. et al. // Nanophotonics. 2019. V. 8. P. 823. https://doi.org/10.1515/nanoph-2018-0217
  14. Ozbay I., Ghobadi A., Butun B. et al. // Opt. Lett. 2020. V. 45. P. 686. https://doi.org/10.1364/OL.45.000686
  15. Cuadrado A., Toudert J., Serna R. // IEEE Photonics J. 2016. V. 8. P. 1. https://doi.org/10.1109/JPHOT.2016.2574777
  16. Tanaka A., Hatano M., Takahashi K. et al. // Surf. Sci. 1999. V. 433–435. P. 647. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(99)00088-6
  17. Du H., Sun X., Liu X. et al. // Nat. Commun. 2016. V. 7. P. 10814. https://doi.org/10.1038/ncomms10814
  18. Liu X., Du H., Wang J. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2017. V. 29. P. 185002. https://doi.org/10.1088/1361-648x/aa655a
  19. Kawakami N., Lin Ch.-L., Kawai M. et al. // Appl. Phys. Lett. 2015. V. 107. P. 31602. https://doi.org/10.1063/1.4927206
  20. Wang J., Wang X., Peng Q. et al. // Inorg. Chem. 2004. V. 43. P. 7552. https://doi.org/10.1021/ic049129q
  21. Zhong G., Zhou H., Zhang J. // Mater. Lett. 2005. V. 59. P. 2252. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2005.02.074
  22. Wang Q., Jiang C., Cao D. et al. // Mater. Lett. 2007. V. 61. P. 3037. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2006.10.069
  23. Кожемякин Г.Н., Брыль О.Е., Панич Е.А. и др. // Кристаллография. 2019. Т. 64. № 2. С. 308. https://doi.org/10.1134/S0023476119020188
  24. Герега В.А., Суслов А.В., Комаров В.А. и др. // Физика и техника полупроводников. 2022. Т. 56. Вып. 1. С. 42. https://doi.org/10.21883/FTP.2022.01.51810/26
  25. Takayama A., Sato T., Souma S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 114. P. 066402. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.066402
  26. Kozhemyakin G.N., Kovalev S.Y. // Adv. Mater. Lett. 2021. V. 12. № 7. P. 21071646. https://doi.org/10.5185/amlett.2021.071646
  27. Otsu N. // IEEE Trans. Syst. Man. Cyber. 1979. V. 9. P. 62. https://doi.org/10.1109/tsmc.1979.4310076
  28. Кожемякин Г.Н., Кийко А.В., Кийко С.А. и др. // Металлы. 2021. № 1. С. 79. https://doi.org/10.1134/S0036029521010079
  29. Физические величины: Справочник / Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. SEM image of Bi nano- and microcrystals on a Si(110) substrate with a deposition time of 15 s (a); a rhombohedral Bi nanocrystal (b).

Download (321KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Diffraction pattern of Bi nano- and microcrystals with a deposition time of 20 s.

Download (80KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Relative quantity (N) of Bi nano- and microcrystals at deposition time: a, b – 10, c, d – 15, d, e – 20 s.

Download (250KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of the relative amount (N) of Bi nanocrystals (a) and microcrystals (b) on the shape factor kф.

Download (127KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».