Структурные исследования нанокомпозитов медь/пористый кремний

Abstract

Методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского дифракционного анализа изучена структура и фазовый состав нанокомпозитов, полученных в результате осаждения меди в пористый кремний (ПК) путем химического замещения из водного раствора CuSO4, HF и C3H7OH. Полученные нанокомпозиты состоят из частично растворившегося скелета ПК, покрытого мелкими медными зернами, и крупнозернистого слоя меди на внешней поверхности ПК. Установлено, что увеличение времени выдержки ПК в растворе для осаждения меди приводит к травлению стенок каналов пор ПК и росту размеров медных зерен. Показано, что медная пленка на поверхности ПК является поликристаллической и состоит из зерен диаметром от 20 до 50 нм и крупных медных кристаллов размером более 50 нм, имеющих хорошо выраженную кристаллическую огранку. Впервые обнаружено, что в процессе химического замещения меди на ПК из раствора указанного состава кристаллы меди растут с преимущественной ориентацией (111), которая совпадает с ориентацией исходной кремниевой подложки.