Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Thin GaS Films on Various Types of Substrates

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Gallium monosulfide (GaS), a representative of Group III monochalcogenide layered materials, is a wide-bandgap semiconductor. It is considered an ideal material for light detectors in the blue and near ultraviolet ranges of the spectrum. In this work, for the first time, the method of plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) was applied to obtain thin GaS films on various substrates, where high-purity gallium and sulfur served as starting materials. To initiate the interaction between the reactants, a nonequilibrium RF discharge (40.68 MHz) plasma at a pressure of 0.1 torr was used. The influence of the substrate nature on the stoichiometry, structure, and surface morphology of GaS films has been studied. The plasmachemical process was monitored using optical emission spectroscopy.

About the authors

M. A. Kudryashov

Nizhny Novgorod State Technical University; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: mvshivtcev@mail.ru
Nizhny Novgorod, 603950 Russia; Nizhny Novgorod, 603022 Russia

L. A. Mochalov

Nizhny Novgorod State Technical University; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: mvshivtcev@mail.ru
Nizhny Novgorod, 603950 Russia; Nizhny Novgorod, 603022 Russia

I. O. Prokhorov

Nizhny Novgorod State Technical University; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: mvshivtcev@mail.ru
Nizhny Novgorod, 603950 Russia; Nizhny Novgorod, 603022 Russia

M. A. Vshivtsev

Nizhny Novgorod State Technical University

Email: mvshivtcev@mail.ru
Nizhny Novgorod, 603950 Russia

Yu. P. Kudryashova

Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: mvshivtcev@mail.ru
Nizhny Novgorod, 603022 Russia

V. M. Malyshev

Nizhny Novgorod State Technical University

Email: mvshivtcev@mail.ru
Nizhny Novgorod, 603950 Russia

E. A. Slapovskaya

Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Author for correspondence.
Email: mvshivtcev@mail.ru
Nizhny Novgorod, 603022 Russia

References

  1. Wang Q.H., Kalantar-Zadeh K., Kis A., Coleman J.N., Strano M.S. // Nat. Nanotechnol. 2012. V. 7. № 11. P. 699.
  2. Jung C.S., Shojaei F., Park K., Oh J. Y., Im H.S., Jang D.M., Kang H.S. // ACS Nano. 2015. V. 9. № 10. P. 9585.
  3. Haishuang L., Yu C., Kexin Y., Yawei K., Zhongguo L., Yushen L. // Front. Mater. 2021. V. 8. P. 478.
  4. Cuculescu E., Evtodiev I., Caraman M., Rusu M. // J. Optoelectron. Adv. Mater. 2006. V. 8. № 3. P. 1077.
  5. Okamoto N., Tanaka H. // Mater. Sci. Semicond. Process. 1999. V. 2. P. 13.
  6. Jastrzebski C., Olkowska K., Jastrzebski D.J., Wierzbicki M., Gebicki W., Podsiadlo S. // J. Phys. Condens. Matter. 2018. V. 31. P. 075303.
  7. Hu P., Wang L., Yoon M., Zhang J., Feng W., Wang X., Xiao K. // Nano Lett. 2013. V. 13. № 4. P. 1649.
  8. Gutiérrez Y., Juan D., Dicorato S., Santos G., Duwe M., Thiesen P.H., Giangregorio M.M., Palumbo F., Hingerl K., Cobet C., García-Fernández P., Junquera J., Moreno F., Losurdo M. // Opt. Express. 2022. V. 30. № 15. P. 27609.
  9. Lieth R.M.A., Van Der Maesen F. // Phys. status solidi A. 1972. V. 10. № 1. P. 73.
  10. Kipperman A.H.M., Vermij C.J. // Nuovo cimento B. 1969. V. 63. P. 29.
  11. Wang X., Sheng Y., Chang R.J., Lee J.K., Zhou Y., Li S., Warner J.H. // ACS Omega. 2018. V. 3. № 7. P. 7897.
  12. Sanz C., Guillén C., Gutiérrez M.T. // J. Phys. D. 2009. V. 42. P. 085108.
  13. Chen X., Hou X., Cao X., Ding X., Chen L., Zhao G., Wang X. // J. Cryst. Growth. 1997. V. 173. № 1. P. 51.
  14. Okamoto N., Tanaka H., Hara N. // Jpn. J. Appl. Phys. 2001. V. 40. № 2. P. 104.
  15. Mochalov L., Logunov A., Prokhorov I., Vshivtsev M., Kudryashov M., Kudryashova Y., Malyshev V., Spivak Y., Greshnyakov E., Knyazev A., Fukina D., Yunin P., Moshnikov V. // Opt. Quantum Electron. 2022. V. 54. P. 646.
  16. Shirai T., Reader J., Kramida A.E., Sugar J. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2007. V. 36. № 2. P. 509.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (461KB)
3.

Download (291KB)
4.

Download (185KB)
5.

Download (1021KB)

Copyright (c) 2023 М.А. Кудряшов, Л.А. Мочалов, И.О. Прохоров, М.А. Вшивцев, Ю.П. Кудряшова, В.М. Малышев, Е.А. Слаповская

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».