А.Н. БЕЛОВ, С.А. ГАВРИЛОВ, А.В. ЖЕЛЕЗНЯКОВА, Д.А. КРАВЧЕНКО, Е.Н. РЕДИЧЕВ

УДК 539.2(06) Ультрадисперсные (нано-) материалы
А.Н. БЕЛОВ, С.А. ГАВРИЛОВ, А.В. ЖЕЛЕЗНЯКОВА,
Д.А. КРАВЧЕНКО, Е.Н. РЕДИЧЕВ
Московский государственный институт электронной техники
(технический университет)
СИНТЕЗ НИТЕВИДНЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ ZnSe ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ ОСАЖДЕНИЕМ С
ДАЛЬНЕЙШЕЙ СЕЛЕНИЗАЦИЕЙ
Полупроводниковые нанонити ZnSe были синтезированы методом сульфидизации цинка, осажденного в наноматрицу пористого анодного оксида алюминия.
Структура и свойства полученных нанокристаллов были исследованы методами
растровой электронной микроскопии и спектрофотометрии.
Разработка технологических методов создания наноматериалов является одной из главных задач наноэлектроники. Заполнение металлическими и полупроводниковыми материалами диэлектрических матриц достаточно широко применяется для формирования наноструктур. Среди множества пористых материалов перспективной матрицей является пористый
анодный оксид алюминия (ПАОА), содержащий массив равномерно расположенных вертикальных пор.
Известны различные методы локального осаждения в поры анодного
оксида металлов, полупроводников и органических соединений [1, 2]. Однако наличие слоя барьерного оксида в донной части пор препятствует
однородному электрохимическому их заполнению. Для решения этой
проблемы обычно проводят локальное удаление барьерного слоя, наносят
металлический электрод на одну из сторон ПАОА и осаждают материал в
режиме постоянного тока. Этот метод достаточно трудоемок, а полученные структуры характеризуются низкими прочностными свойствами и
оказываются непригодными для проведения последующих технологических операций.
В настоящей работе предложен метод локального электрохимического
осаждения материала в режиме импульсной подачи потенциала, который
позволяет эффективно проводить электрохимический процесс заполнения
пор анодного оксида алюминия без предварительного удаления в нем слоя
барьерного оксида. В результате появляется возможность сохранить армирующую алюминиевую подложку, обеспечивающую механическую
прочность структуры. Пленки пористого оксида алюминия формировали
анодированием алюминиевой фольги при плотности тока 10 мА/см 2 в
40 г/л водном растворе щавелевой кислоты. После часа анодирования
204
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 9
УДК 539.2(06) Ультрадисперсные (нано-) материалы
плотность тока дискретно уменьшали до 5, 2.5, 1.2, 0.6 мА/см 2 с интервалом в 5 мин. При этом толщина барьерного слоя снижалась с 55 до 9 нм.
Электрохимическое осаждение цинка осуществляли в импульсном режиме. Образцы селенизировали в кварцевом реакторе в парах селена при
температуре 500°С в течение 3 часов.
На рис. 1 представлены РЭМ-микрофотографии скола полученных
структур. Из них следует, что вещество полностью заполняет поры до и
после процесса селенизации.
Рис. 1. РЭМ-микрофотографии нанонитей Zn (a) и ZnSe (б) в порах ПАОА
Спектры пропускания структур (рис. 2) подтвердили образование полупроводника в результате селенизации.
Рис. 2. Спектры пропускания структур ПАОА с различными материалами в порах
Список литературы
1. Young L. Anodic Oxide Films, Academic Press. London. 1961.
2. Jagminas A., Lichusina S., Kurtinaitiene M., Selskis A. Concentration effect of the solutions
for alumina template ac filling by metal arrays/ Appl. Surf. Sci. 211(2003). Р.194-202.
3. Fan J. et al. Synthesis of CdS nanowires by sulfurization./Materials Letters 57 (2002).
Р.656–659.
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 9
205