Publication detail

Low Temperature Atomic Layer Deposition of (00l)-Oriented Elemental Bismuth

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Angewandte Chemie (International Edition)

Publisher name: WILEY-V C H VERLAG GMBH

Place: WEINHEIM

Page from-to: e202422578

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Nízkoteplotní depozice atomárních vrstev (00/)-orientovaného elementárního bizmutu	Tato studie představuje první úspěšnou demonstraci růstu tenkých vrstev elementárního bizmutu (Bi) metodou termální atomární depozice vrstev (ALD) za použití Bi(NMe2)3 jako prekurzoru a Sb(SiMe3)3 jako koreaktantu. Vrstvy byly nanášeny při relativně nízké teplotě 100 °C s růstem na cyklus (GPC) 0,31-0,34 Å/cyklus. Počáteční fáze růstu charakterizovala tvorba ostrůvků, přičemž pokrytí povrchu dosáhlo po 1000 cyklech přibližně 80 % a plné pokrytí mezi 2000 a 2500 cykly. Morfologická analýza ukázala, že zrna Bi se s rostoucím počtem cyklů ALD rozšiřovala a stávala se definovanějšími. Tuto koalescenci dále podporují rentgenové difrakční (XRD) obrazce, které ukazují preferenční posun orientace růstu z roviny (012) do roviny (003) s rostoucí tloušťkou filmu. Rentgenová fotoemisní spektroskopie (XPS) potvrdila přítomnost kovového Bi s minimální povrchovou oxidací. Měření teplotně závislého vrstvového odporu zdůrazňují semimetalickou povahu Bi s rezistivitou při pokojové teplotě přibližně 200 mu Omega cm pro 2500 cyklů Bi. Teplotně závislý vrstvový odpor byl také spojen s přechodem v dominanci nosičů náboje od děr při vyšších teplotách k elektronům při nižších teplotách.	depozice atomárních vrstev; chemie povrchů
eng	Low Temperature Atomic Layer Deposition of (00l)-Oriented Elemental Bismuth	This study presents the first successful demonstration of growing elemental bismuth (Bi) thin films via thermal atomic layer deposition (ALD) using Bi(NMe2)3 as the precursor and Sb(SiMe3)3 as the co-reactant. The films were deposited at a relatively low temperature of 100 degrees C, with a growth per cycle (GPC) of 0.31-0.34 & Aring;/cycle. Island formation marked the initial growth stages, with surface coverage reaching around 80 % after 1000 cycles and full coverage between 2000 and 2500 cycles. Morphological analysis revealed that the Bi grains expanded and became more defined as the number of ALD cycles increased. This coalescence is further supported by X-ray diffraction (XRD) patterns, which show a preferential shift in growth orientation from the (012) plane to the (003) plane as the film thickness increases. X-ray photoemission spectroscopy (XPS) confirmed the presence of metallic Bi with minimal surface oxidation. Temperature-dependent sheet resistance measurements highlight the semimetallic nature of Bi, with a room temperature resistivity of approximate to 200 mu Omega cm for the 2500 cycles Bi. Temperature-dependent sheet resistance was also associated with a transition in carrier-type dominance from holes at higher temperatures to electrones at lower temperatures.	Atomic Layer Deposition; Hall resistance; Preferential growth; Surface Chemistry

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links