Исследования наноразмерных пленок Al$_2$O$_3$, полученных на пористом кремнии методом ионно-плазменного распыления

Цель работы – получение наноразмерных пленок Al$_2$O$_3$ на поверхности нанопористого кремния, а также фундаментальные исследования структурных, оптических и морфологических свойств этих материалов. Анализируя полученные нами результаты, можно утверждать, что с использованием метода ионно-плазменного распыления на слое пористого кремния могут быть получены ультратонкие наноструктурированные пленки Al$_2$O$_3$ в виде ориентированных в одном направлении нитей, расположенных на расстоянии 300–500 нм друг от друга. Такой механизм роста оксида алюминия обусловлен кристаллографической ориентацией исходной пластины монокристаллического кремния, используемой для создания пористого слоя.
Результаты оптической спектроскопии показывают, что гетерофазная структура Al$_2$O$_3$/por-Si/Si(111) отлично пропускает электромагнитное излучение в области 190–900 нм. Обнаруженный максимум в дисперсии показателя преломления пленки Al$_2$O$_3$, выращенной на por-Si, совпадает со значением края оптического поглощения оксида алюминия и расположен в области $\sim$ 5.60 эВ. Этот факт подтверждается результатами расчетов из спектра оптического поглощения гетерофазной структуры Al$_2$O$_3$/por-Si/Si(111).
Сформированные на поверхности гетерофазной структуры в виде наноразмерных структурированных нитей пленки Al$_2$O$_3$ могут служить оптическими проводящими каналами и достаточно эффективно внедрены в стандартные технологии, что имеет огромное значение для микро- и оптоэлектроники.