https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/62936| Title: | Химическое контактно-обменное осаждение меди на пористый кремний для формирования нанокомпозитных плёнок |
| Other Titles: | Нанокомпозиттік қабықшаларды қалыптастыру үшін кеуекті кремнийге мысты химиялық байланыс-алмасу арқылы тұндыру Chemical contact-exchange deposition of copper on porous silicon to form nanocomposite films |
| Authors: | Бондаренко, А. В. Даулетбекова, А. К. Бурко, А. А. Лапутько, Д. Д. Шапель, А. А. Кошкарова, В. М. Акилбеков, А. Т. Джунисбекова, Д. А. Абдрахметова, А. А. Баймуханов, З. К. |
| Keywords: | публикации ученых;пористый кремний;химическое контактно-обменное осаждение;наночастицы меди;поверхностный плазмонный резонанс;нанокомпозитные плёнки |
| Issue Date: | 2025 |
| Publisher: | Национальный ядерный центр |
| Citation: | Химическое контактно-обменное осаждение меди на пористый кремний для формирования нанокомпозитных плёнок = Нанокомпозиттік қабықшаларды қалыптастыру үшін кеуекті кремнийге мысты химиялық байланыс-алмасу арқылы тұндыру = Chemical contact-exchange deposition of copper on porous silicon to form nanocomposite films / А. В. Бондаренко, А. К. Даулетбекова, А. А. Бурко [и др.] // Вестник НЯЦ РК. – № 3 (103). – 2025. – С. 25–36. |
| Abstract: | Исследованы закономерности химического контактно-обменного осаждения тонких плёнок меди на пористый кремний. Для осаждения меди использованы водные и водно-спиртовые растворы сернокислой меди с добавками фтористоводородной кислоты. Определено оптимальное соотношение концентраций компонентов раствора, позволяющее контролировать кинетику процесса осаждения и получать блестящие плёнки меди с хорошей адгезией к кремниевой подложке. Установлено, что на пористый кремний медь осаждается в виде плёнки, состоящей из зёрен микро- и нанометрового размера. Плотность упаковки и размер зёрен меди определяются как временем осаждения, так и диаметром пор пористого кремния. Показано, что при пористости до 10% зарождение медных зёрен происходит только на вершинах кремниевых нанокристаллитов матрицы пористого кремния. Увеличение пористости приводит к одновременному зарождению зёрен меди на внутренней поверхности каналов пор и вершинах кремниевых нанокристаллитов. Зарегистрированы спектры отражения нанокомпозитных пленок. Установлено, что максимальная интенсивность полосы поглощения, обусловленная поверхностным плазмонным резонансом, характерна для плёнки, осаждённой в течение 5 минут из спиртосодержащего раствора на пористый кремний, который сформирован на пластине КЭС-0,01 (111). Таким образом, варьируя размерами пор пористого слоя и условиями осаждения, можно изготавливать различные типы тонкопленочных нанокомпозитных структур из кремния и меди, перспективные для применения в качестве функциональных наноматериалов электроники и фотоники. |
| Alternative abstract: | The regularities of chemical contact-exchange deposition of thin copper films on porous silicon are investigated. Aqueous and aqueous-alcoholic solutions of copper sulfate with hydrofluoric acid additives are used for copper deposition. The optimal ratio of solution component concentrations is determined, which allows controlling the kinetics of the deposition process and obtaining shiny copper films with good adhesion to the silicon substrate. It is established that copper is deposited on porous silicon in the form of a film consisting of micro- and nanometer-sized grains. The packing density and the size of copper grains are determined by both the deposition time and the pore diameter of porous silicon. It is shown that at a porosity of up to 10%, copper grains nucleate only on the vertices of silicon nanocrystallites of the porous silicon matrix. An increase in porosity leads to the simultaneous nucleation of copper grains on the inner surface of the pore channels and the vertices of silicon nanocrystallites. Reflection spectra of nanocomposite films were recorded. It was found that the maximum intensity of the absorption band, caused by surface plasmon resonance, is characteristic of a film deposited for 5 min. from an alcohol-containing solution on porous silicon, which was formed on the silicon wafer of n-type with resistivity 0.01 and orientation (111). Thus, by varying the pore sizes of the porous layer and the deposition conditions, it is possible to manufacture various types of thin-film nanocomposite structures from silicon and copper, promising for use as functional nanomaterials in electronics and photonics. |
| URI: | https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/62936 |
| DOI: | https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-3-25-36 |
| Appears in Collections: | Публикации в зарубежных изданиях |
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Bondarenko_Himicheskoe.pdf | 1.43 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.