Масс-спектрометрия как эффективный метод измерения концентрации донорных примесей в висмутовых пленках

Авторы

  • Матвеев Д.Ю. Астраханский государственный университет, Астрахань, Russian Federation

УДК

538.975

DOI:

https://doi.org/10.31429/vestnik-18-1-46-54

Аннотация

В работе приведены исследования определения количества донорной примеси теллура с концентраций примеси до 0,150 ат. % Те в пробах висмута по глубине методом времяпролетной масс-спектрометрии и электронной микроскопии. Пробы представляли собой тонкую протравленную в 65% растворе азотной кислоты пробу размером 10 × 10 мм и толщиной 1 мм. Результаты исследований показали, что метод времяпролетной масс-спектрометрии в отличие от метода электронной микроскопии позволяет обнаружить равномерное распределение теллура по объему легированного висмута, а также наиболее точно определить концентрацию примеси теллура в исследуемых пробах. Концентрация примеси в пробах считалась равной концентрации примеси в пленках.

Ключевые слова:

висмут, теллур, легирование, донорная примесь, тонкие пленки, времяпролетная масс-спектрометрия, сканирующая электронная микроскопия

Информация об авторе

Даниил Юрьевич Матвеев

канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры общей физики Астраханского государственного университета

e-mail: danila200586@mail.ru

Библиографические ссылки

  1. Булатов М.Ф., Рыбаков А.В., Булатова А.Н., Ильясов Ф.К. Структурные свойства ферро гранатов в зависимости от условий синтеза и концентрации Ca // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2009. Т. 8. № 4. С. 86–90.
  2. Matveev D.Yu., Starov D.V., Demidov E.V. Structure features of bismuth films doped with tellurium // Journal of nano-and electronic physics. 2018. Vol. 10. Iss. 2. P. 02047 (3 pp). DOI: 10.21272/jnep.10(2).02047
  3. Schnelle W. Electrical and galvanomagnetic properties of undoped and doped polycrystalline bismuth films. I. Preparation and experimental characterization // Phys. Stat. Sol. A. 1989. Vol. 115. Iss. 2. P. 505–513. DOI: 10.1002/pssa.2211150218
  4. Dillner U., Schnelle W. Electrical and galvanomagnetic properties of undoped and doped polycrystalline bismuth films. II. Analysis in an anisotropic one-carrier model // Phys. Stat. Sol. A. 1989. Vol. 116. Iss. 1. P. 337–342. DOI: 10.1002/pssa.2211160131
  5. Грабов В.М., Демидов Е.В., Комаров В.А., Матвеев Д.Ю. Николаева А.А., Маркушевс Д, Константинов Е.В., Константинова Е.Е. Размерный эффект в гальваномагнитных явлениях плёнок висмута, легированного теллуром // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48. № 5. С. 648–653. DOI: 10.1134/S106378261405008X
  6. Matveev D.Yu. Carrier Scattering Mechanisms in Bismuth Films Doped with Tellurium // Journal of nano-and electronic physics. 2016. Vol. 8. Iss. 3. P. 03012 (5 pp). DOI: 10.21272/jnep.8(3).03012
  7. Матвеев Д.Ю. Гальваномагнитные свойства блочных и монокристаллических пленок висмута, легированного теллуром, изготовленных на подложках из слюды-мусковит // Труды XIII международной конференции. 2016. Ч. 2: Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов. С. 268–273.
  8. Орлова Д.С., Рогачева Е.И. Гальваномагнитные свойства тонких пленок висмута, легированного теллуром // Наносистемы, наноматериалы, нанотехнологии. 2009. Т. 7. № 2. C. 487–493.
  9. Иванов Г.А., Грабов В.М. Физические свойства кристаллов типа висмута // Физика и техника полупроводников. 1995. Т. 29. № 5. С. 1040–1050.
  10. Ганеев А.А., Кузьменков М.А., Потапов С.В., Дробышев А.И., Воронов М.В. Анализ твердотельных образцов с ионизацией пробы в импульсном разряде в комбинированном полом катоде и время-пролетным детектированием ионов // Масс-спектрометрия. 2006. Т. 3. № 3. С. 185–192.
  11. Ганеев А.А., Кузьменков М.А., Потапов С.В., Дробышев А.И., Воронов М.В. Времяпролетная масс-спектрометрия с ионизацией пробы в импульсном разряде в полом катоде для анализа твердотельных проводящих образцов // Масс-спектрометрия. 2005. Т. 2. № 4. С. 297–304.
  12. Грабов В.М., Демидов, Е.В, Комаров В.А. Ограничение подвижности носителей заряда в плёнках висмута, обусловленное их блочной структурой // Журнал Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011. № 2. С. 81–85.
  13. Грабов В.М., Герега В.А., Демидов Е.В., Старицын М.В., Суслов А.В., Суслов М.В., Комаров В.А. Атомно-силовая микроскопия и электрические свойства монокристаллических пленок висмута // Журнал Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2020. № 9. С. 55–60. DOI: 10.31857/S1028096020090058

Загрузки

Выпуск

2021. Том 18. № 1

Раздел

Физика

Страницы

46-54

Отправлено

2021-03-10

Опубликовано

2021-03-30

Как цитировать

Матвеев Д.Ю. Масс-спектрометрия как эффективный метод измерения концентрации донорных примесей в висмутовых пленках // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2021. Т. 18, №1. С. 46-54. DOI: https://doi.org/10.31429/vestnik-18-1-46-54

Copyright (c) 2021 Матвеев Д.Ю.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.