Исследованы фазовый состав и электронное строение композитных пленок Al-Si вблизи состава Al0.75Si0.25 на подложке Si(100), полученных магнетронным и ионно-лучевым напылением. При магнетронном напылении в поликристаллической Al матрице образуются нанокристаллы кремния размерами ~25 нм и упорядоченный твердый раствор Al3Si кубической сингонии Рm3m с параметром примитивной ячейки a = 4.085 Å. Пленки, полученные ионно-лучевым напылением, однофазны и содержат только упорядоченный твердый раствор Al3Si. При этом образование фазы Al3Si сопровождается изменением характера распределения плотности Al 3s-состояний. Вместо параболического характера роста плотности состояний в нижней и средней части валентной зоны (как в чистом металле) наблюдается почти линейный. Аналогичный эффект отмечается для Si 3s-состояний. Кроме того, взаимодействие атомов Al и Si приводит к уменьшению плотности Al 3s-состояний вблизи уровня Ферми в результате перехода части электронов на более электроотрицательные атомы кремния. Селективное вытравливание алюминия в случае магнетронной пленки приводит к формированию нанопористой губчатой структуры, а для ионно-лучевой пленки селективное травление не приводит к появлению развитой морфологии, что подтверждает ее однофазность. Последующий импульсный фотонный отжиг (ИФО) ионно-лучевых пленок дозами 145-216 Дж/см2 приводит к частичному распаду фазы Al3Si с формированием металлического алюминия и нанокристаллов кремния с размерами 50-100 нм в зависимости от дозы ИФО. Последующее травление образца, подвергнутого ИФО, ведет к получению развитой нанопористой структуры. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания ВУЗам в сфере научной деятельности на 2017-2019 годы. Проект № 3.6263.2017/ВУ.

The Dps protein of Escherichia coli is a homododecamer with an internal cavity accumulating iron oxides, transformed from ambient toxic Fe2+ into a harmless inorganic core. High resolution cryogenic transmission electron microscopy was applied to visualize the protein molecules and to characterize their ability to self-organization. Due to ultrafast freezing, the Dps dodecameric particles were observed as a "snapshot" of their natural state, and highly ordered two-dimensional layers with hexagonal symmetry were obtained. Thus, it became clear, that "super structured monolayers", spanning over several thousand square nanometers can be formed under certain cryogenic regimes.

Physics, Chemistry and Applications of Nanostructures, pp. 124-127 (2015) No AccessELECTRONIC AND ATOMIC STRUCTURE OF SILICON NANOCRYSTALS IN ALUMINUM MATRIX AND WITHOUT ITV. A. TEREKHOV, D. S. USOLTSEVA, S. Yu. TURISHCHEV, I. E. ZANIN, B. L. AGAPOV, A. A. LESHOK and P. S. KATSUBAV. A. TEREKHOVVoronezh State University, Universitetskaya 1, 394006 Voronezh, Russia, D. S. USOLTSEVAVoronezh State University, Universitetskaya 1, 394006 Voronezh, Russia, S. Yu. TURISHCHEVVoronezh State University, Universitetskaya 1, 394006 Voronezh, Russia, I. E. ZANINVoronezh State University, Universitetskaya 1, 394006 Voronezh, Russia, B. L. AGAPOVVoronezh State University, Universitetskaya 1, 394006 Voronezh, Russia, A. A. LESHOKBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics, P. Browka 6, 220013 Minsk, Belarus and P. S. KATSUBABelarusian State University of Informatics and Radioelectronics, P. Browka 6, 220013 Minsk, Belarushttps://doi.org/10.1142/9789814696524_0032Cited by:0 PreviousNext AboutSectionsPDF/EPUB ToolsAdd to favoritesDownload CitationsTrack CitationsRecommend to Library ShareShare onFacebookTwitterLinked InRedditEmail Abstract: Al–Si nanocomposites have been produced by magnetron sputtering of a compound target onto a silicon substrate. Nanostructured silicon films have further been obtained by selective removal of aluminum. It has been found that silicon particles are nanocrystals with the mean size of 20-25 nm, which surface is covered by an amorphous layer with a thickness of ~5 nm. The band structure (in particular, near the bottom of the valence band) of the nanocomposite films was found to differ from the bulk material because of an influence of the aluminum matrix. After the aluminum removal, the valence band structure becomes identical to that in the bulk material. FiguresReferencesRelatedDetails Physics, Chemistry and Applications of NanostructuresMetrics History PDF download

Semi-insulating silicon SIPOS layers are prepared on single-crystal silicon substrates of two orientations Si (111) and Si (100) by chemical-vapor deposition at a reduced pressure in a horizontal hot-wall reactor at a temperature of 638°C and pressure of P = 20 Pa with a silane flow rate of 8 L/h and the addition of nitrous oxide into the reactor environment. Electronic-structure and phase-composition investigations by ultrasoft X-ray emission spectroscopy (USXES) and X-ray diffraction (XRD) methods show that the addition of nitrous-oxide gas into the reactor environment results in the formation of amorphous silicon layers. The layer-by-layer-phase analysis via USXES of the SIPOS samples to a depth of 120 nm without destruction indicates the predominance of oxide phases in the sample surface layers with a thickness of about 10 nm. The general content of unbound and bound oxygen of less than about 10%, below which nanocrystalline silicon is formed with an average particle size of 60–70 nm, can be considered as some conditional crystallization threshold of SIPOS amorphous layers.