Глава III
СТРУКТУРНЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК СЕЛЕНИДА И СУЛЬФИДА
ЦИНК А
3.1. Влияние температуры конденсации на скорость роста пленки
селенида и сульфида цинка
Зависимость скорости роста пленок селенида и сульфида цинка от
температуры конденсации представлена на рис. 3.1. Отличительной чертой графиков является наличие минимума в области температуры 173 К для обоих типов материалов (ZnS и ZnSe), причем скорость роста пленок сульфида и селенида цинка на подложках монокристалла кремния выше, чем на аморфном кварце.
3.2. Рентгеноэлектронная спектроскопия пленок селенида и сульфида
цинка
Типичный рентгеноэлектронный спектр пленок ZnSe, осажденных при
температуре конденсации 123 К, приведен на рис. 3.2. Свободная поверхность
пленок селенида исульфида цинка содержит адсорбированные
углеводородные загрязнения и кислород. В приповерхностных слоях 1÷3 нм концентрация углерода достигает 20÷25 ат.%, а на глубине 8÷10 нм не
превышает 3÷5 ат.%. По данным Есв спектров цинка и селена нет оснований
утверждать о химическом взаимодействии с кислородом. Есв O1s=532,0÷531,8
эВ, что соответствует кислороду в адсорбированном на поверхности
состоянии и в сверхтонком приповерхностном слое без существенного химического взаимодействия с атомами компонентов пленки.
Соотношение концентраций селена и цинка в пленках ZnSe после удаления сверхтонкого поверхностного измененного слоя составляет Se:Zn = 50,83:49,17, что указывает на близость к стехиометрическому составу ZnSe
(таблица 3.1). Значения энергий связи для линии Se3d соответствуют
74
Изменение
скорости роста пленок от температуры
конденсации 
Сульфид цинка на 1) - Si, 2) - SiO2 подложках;
селенид цинка на 3) - Si, 4) - SiO2 подложках
Рис. 3.1.
75
Типичный
рентгеноэлектронный спектр 
Zn2p(3/2)
1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1027 1028 1029
Se3d
48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62
O1s
526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536
C1s
280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290
Е св , э В
пленка ZnSe, осажденная при температуре конденсации 123 К после удаления
поверхностного слоя ~ 10 нм
Рис. 3.2
76
Таблица
3.1. 
Концентрации элементов в исследованных пленках в ат.%
Температура конденсации, К Селен Цинк
123 50,83 49,17
273 49,54 50,46
его соединениям с металлом. Есв линии Zn2p3/2 превышает величину,
характерную для чистого цинка, а химический сдвиг превышает величину,
характерную для стандартного оксида ZnO. Полученные значения Есв Zn2p и
Se3d могут быть отнесены к соединению ZnSe.
Соотношение концентраций серы и цинка до и после ионного травления представлено в таблице 3.2. Значения энергий связи для линии S2p
соответствуют её соединениям с металлом. Есв линии Zn2p3/2 находится в
пределах, характерных для соединений Zn-S. В то же время следует отметить,
что соотношение концентраций Zn и S несколько отличается от эквиатомного.
Таблица 3.2
Концентрации элементов в исследованных пленках в ат.%
Температура Травление,
конденсации,
К
273
123
мин.
0
1
10
0
10
С
47,8
00
72,8
0
О
21,9 10,5 2,8
22,9 6,9
S
22,6 51,7 56,2 0,0
48,3
Zn
7,8
37,8 40,1 4,4
44,9