Определение соотношения атомов и молекул в потоке теллура с помощью масс-спектрометра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена выяснению соотношения атомов и молекул пара теллура при взаимодействии с различными металлическими подложками (медь, никель). Атомам (Те) и молекулам (Те2), присутствующим в паровой фазе теллура, при измерениях с помощью масс-спектрометрии соответствуют токи ионов мономеров J(Те+) и димеров J(Те+2). Работа выполнена на установке для молекулярно-лучевой эпитаксии с контролем потока десорбции методом масс-спектрометрии и состояния поверхности методом дифракции быстрых электронов. Молекулярный пучок теллура был получен при помощи источника кнудсеновского типа. В настоящей работе показано, что доля мономеров в общем потоке десорбции существенно зависит от температуры подложки. Эта зависимость соответствует энергии диссоциации молекул Te2 порядка 1.18 эВ. При высоких температурах (900 K) доля мономеров Te может достигать ~85%, а при низких (650 K) ~8%. Это обстоятельство надо учитывать, когда состав паровой фазы из источника пучка может влиять на изучаемые процессы. В частности, при исследованиях с помощью масс-спектрометрии взаимодействия паровой фазы с поверхностью твердого тела, например, в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии CdTe.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Михайлов

НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmikh1944@yandex.ru
Россия, Москва, 123098

Л. Е. Поляк

НИЦ “Курчатовский институт”

Email: vmikh1944@yandex.ru
Россия, Москва, 123098

Список литературы

  1. Zhang Y.-H., Smith D.J. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2021. V. 39. P. 030803. https://www.doi.org/10.1116/6.0000802
  2. Arthur J.R. // Surf. Sci. 2002. V.500. P. 189. https://www.doi.org/10.1016/S0039-6028(01)01525-4
  3. Herman M.A., Sitter H. Molecular Beam Epitaxy. Springer-Verlag, 1989. 453 p.
  4. Эсаки Л., Джойс Б.А., Хекингботтом Р., Менх У., Чо А.И., Ченг Л., Плог К. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. Пер. с англ. / Ред. Алферов Ж.И., Шмарцев Ю.В. М.: Мир, 1989. 582 с. ISBN 5-03-000737-7
  5. Kumagai Y., Imada S., Baba T., Kobayashi M. // J. Cryst. Growth. 2011. V. 323. P. 132.
  6. Zhu X., Wu J., Hu Q., Hao X., Li W., Liu C., Su R. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2021. V. 39. P. 063410. https://doi.org/10.1116/6.0001257
  7. Кожемякин Г.Н., Белов Ю.С., Артемов В.В., Труфанова М.К., Волчков И.С. // Кристаллография. 2022. Т. 67. № 3. С. 473. https://doi.org/10.31857/S0023476122030122
  8. Kornienko V., Oklobia O., Irvine S., Jones S., Munshi A., Sampath W., Abbas A., Curson K., Robertson S., Tse Y.Y., Barth K., Bowers J., Walls M. // Thin Solid Films. 2024. V. 793. P. 140277.
  9. Talwar D.N., Lu N., Ferguson I.T., Feng Zh.Ch. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2021. V. 39. P. 063401. https://doi.org/10.1116/6.0001145
  10. Herman M.A., Kozhukhov A.V., Sadowski J.T. // J. Cryst. Growth. 1997. V. 174. P. 768.
  11. Несмеянов А.Н. Давление пара химических элементов. М.: Наука, 1961. 396 с.
  12. Гельман Ю.А., Сенько А.Ф., Виноградов В.Ф. // Приборы и техника эксперимента. 1994. № 4. С. 181.
  13. Neubert A. // High Temperature Science. 1978. V. 10. P. 261.
  14. Иванов Ю.М., Ванюков А.В. Халькогениды цинка, кадмия и ртути. М.: Металлургия, 1973. 168 c.
  15. Alikhanian A.S., Guskov V.N., Natarovsky A.M., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. // J. Cryst. Growth. 2002. V. 240. P. 73.
  16. Рик Г.Р. Масс-спектроскопия. М.: Гос. Изд. Техн.теор. литературы, 1953. 296 c.
  17. Барнард Дж. Современная масс-спектрометрия. Москва: ИЛ, 1957. 416 c.
  18. Гельман Ю.А., Дымшиц Ю.М., Самохвалов Ю.Ф., Сенько А.Ф., Виноградов В.Ф., Лифшиц И.Е., Станишевский Э.Я., Чернов А.А. // Приборы и техника эксперимента. 1994. № 5. C. 181.
  19. Михайлов В.И., Поляк Л.Е // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 7. С. 43. https://doi/org/1031857/S102809602107013X
  20. El Sayed S.A. // The Open Thermodynamics Journal. 2013. V. 7. P. 88. https://doi.org/10.2174/1874396X01307010088
  21. Viswanathan R., Sai Baba M., Darwin D., Raj A., Balasubramanian R., Narasimhan T.S.L., Mathews C.K. // Spectrochimica Acta. B. 1994. V. 49. P. 243.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пример экспериментальных данных (ось ординат слева, точками): изменение ионных токов J(Те+) (а) и J(Те2+) (б) и изменение температуры подложки Т (в) в зависимости от времени. На оси ординат справа (сплошные линии) показано положение заслонок падающего пучка Те (МV) и масс-спектрометра (МS).

Скачать (65KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Данные первичной обработки для подложек Ni и Cu: средние значения ионных токов J(Te+) (а) и J(Te2+) (б) в зависимости от температуры образца Т.

Скачать (24KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Эквивалент константы равновесия реакции Те2 = Те + Te: экспериментальные значения функции ионных токов Fkr (точками) и аппроксимирующая кривая Fapr (сплошная).

Скачать (9KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024