Система In-In2O3 как низкотемпературный источник газообразного оксида индия для молекулярно-лучевой эпитаксии по данным Кнудсеновской эффузионнной масс-спектрометрии

Грибченкова Н.А., Смирнов А.С.
Ключевые слова: КНУДСЕНОВСКАЯ ЭФФУЗИОННАЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ, ПРОЦЕССЫ ПАРООБРАЗОВАНИЯ, ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ, СИСТЕМА In−In2O3

Аннотация

Тонкопленочные материалы на основе оксидов нашли применение в технике благодаря широкому спектру полезных свойств. Одним из способов получения высококачественных оксидных материалов в виде тонких пленок является молекулярно-лучевая эпитаксия. Традиционный подход использования оксида металла в качестве источника молекулярного пучка может быть неприменим по причине инконгруэнтного характера сублимации оксида или осложнен высокой температурой парообразования. Использование в качестве молекулярного источника гетерогенной смеси металла с его высшим оксидом перспективно для получения газовой фазы постоянного состава с преобладанием в ней субоксида металла при существенно более низких температурах.
В данной работе методом Кнудсеновской эффузионной масс-спектрометрии исследованы процессы парообразования в системе In−In2O3. Определены качественный и количественный состав газовой фазы, общее и парциальные давления компонентов насыщенного пара и их температурные зависимости. Рассчитаны стандартные энтальпии гетерогенных и газофазных реакций и образования газообразного In2O. Установлено, что в гетерогенной области системы [In(l) + In2O3(s)] брутто состав гетероазеотропа при 1060К равен 32.7 ат. % O, при химическом составе насыщенного пара 97% In2O(г).
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 21-13-00086.

The in-in2o3 system as a low-temperature source of gaseous indium oxide for molecular-beam epitaxy by knudsen effusion mass spectrometry

N.A. Gribchenkova, A.S. Smirnov
Keywords: KNUDSEN EFFUSION MASS SPECTROMETRY, VAPORIZATION PROCESS, PARTIAL PRESSURE, In−In2O3 SYSTEM

Abstract