Морфология, химический состав и электрические характеристики гибридных структур, выращенных на основе нанокомпозита (Ni–C) на ван-дер-ваальсовой поверхности (0001) GaSe

Методами атомно-силовой микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследованы морфология и химический состав металлических (Ni), углеродных и нанокомпозитных (Ni–C) наноструктур, выращенных в вакууме на окисленных и неокисленных поверхностях (0001) слоистого кристалла GaSe методом испарения материала электронным пучком из жидкого ионного источника в электрическом поле. Установлено, что в зависимости от режимов выращивания и состояния поверхности подложки при помощи этой технологии могут быть выращены наноструктуры с различной морфологией. На неокисленной ван-дер-ваальсовой поверхности (0001) GaSе выращены плотные однородные массивы капсулированных в углеродные оболочки наночастиц никеля (Ni@C) (с геометрическими размерами $\sim$1–15 nm и латеральной плотностью $>$ 10$^{10}$ сm$^{-2}$) и углеродные слои (с толщиной порядка нескольких нанометров), а на окисленной поверхности – нанокомпозитные (Ni-C) наноструктуры. Исследованы процессы формирования оксидных наноструктур на ван-дер-ваальсовой поверхности и их химический состав. На поверхности (0001) GaSe выращены вертикальные гибридные структуры Au/Ni/(Ni-C)/$n$-Ga$_2$O$_3$(Ni@C)/$p$-GaSe, которые содержат встроенные в широкозонный оксид $n$-Ga$_2$O$_3$ наночастицы Ni@C. На вольт-амперных характеристиках этих структур при температурах, близких к $T$ = 300 К, наблюдались особенности, характерные для эффекта кулоновской блокады проводимости.