Predgovor

---

Oznaka: 0098020

UTJECAJ DEFEKATA I NANOSTRUKTURA NA SVOJSTVA POLUVODIČA

IMPACT OF DEFECTS AND NANOSTRUCTURES ON THE PROPERTIES OF SEMICONDUCTORS

Voditelj projekta: dr. sc. Branko Pivac

Tel. ++385 1 4561 068   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Maja Buljan, dipl. ing. fizike, asistentica
Ida-Dunja Desnica, doktorica fiz. znanosti, viša znanstvena suradnica
Uroš Desnica, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik
Pavo Dubček, doktor fiz. znanosti, znanstveni suradnik
Božidar Etlinger, doktor fiz. znanosti, viši znanstveni suradnik (mirovanje radnog odnosa)
Ivana Kovačević, magistrica fiz. znanosti, znanstvena novakinja u suradničkom zvanju asistentice
Branko Pivac, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik

Vanjski suradnici
Vesna Borjanović, doktorica fiz. znanosti, viša asistentica, Fakultet elektrotehnike i računarstva, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb

Program rada i rezultati na projektu:

U 2005. godini na ovom projektu radilo se na sljedećim istraživačkim temama:

Istraživanje defekata i njihovih utjecaja na karakteristike materijala u polikristalnom siliciju.

Istraživanja defekata u siliciju uvedenih ionskom implantacijom.

Istraživanja precipitacije kisika u siliciju.

Istraživanja amorfnog silicija.

Istraživanja radijacionih defekata u poluvodičkim materijalima.

Istraživanja samoorganiziranja nanokristala germanija na podlozi Si i u SiO₂.

Rad na dobivanju i karakterizaciji složenih poluvodičkih nanokristala ("kvantne točke") implantacijom iona.

Istraživanje defekata s dubokim nivoima u poluvodičima.

Analiziranje strukturnih modifikacija poluvodičkih materijala (GaAs i Ge) izazvanih implantiranjem iona, bilo vlastitih bilo nekim dopandom.

Research programme and results:

In the year 2005 we worked on the following research topics:

Study of defects and their influence on the properties of polycrystalline silicon.

Study of defects in silicon introduced by ion implantation.

Study of oxygen precipitation in silicon.

Study of amorphous silicon.

Study of radiation defects in semiconductors.

Study of selfassembly of Ge nanocrystals on Si and in SiO₂ substrates. 

Production and characterization of compound semiconductor nanocrystals by ion implantation.

Study of defects with deep levels in semiconductors.

Study of structural modifications in Ge and GaAs produced by ion implantation.

---

Oznaka: 0098021

MAGNETRONSKA DEPOZICIJA TANKIH FILMOVA

MAGNETRON DEPOSITION OF THIN FILMS
Voditelj projekta: dr. sc. Nikola Radić

Tel. ++385 1 4680 224   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Tihomir Car, doktor fiz. znanosti, znanstveni suradnik
Nikola Radić, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik

Tehnički suradnici
Aleksa Pavlešin

Vanjski suradnici
Jovica Ivkov, doktor fiz. znanosti, viši znanstveni suradnik, Institut za fiziku, Zagreb
Mirjana Metikoš-Huković, doktorica kem. znanosti, redovita profesorica, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb (konzultantica)
Ognjen Milat, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik, Institut za fiziku, Zagreb (konzultant)
Mirko Stubičar, doktor fiz. znanosti, izvanredni profesor, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb (konzultant)
Antun Tonejc, doktor fiz. znanosti, redoviti profesor, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb (konzultant)

Program rada i rezultati na projektu:

Postupkom magnetronske depozicije pripravljene su različite vrste tankih filmova: binarni sistemi na bazi aluminija - amorfne slitine Al-W, Al-Mo, Al-Ta, Al-Nb; materijali na bazi volframa - Ni-W slitine, tvrdi slojevi W-C, čisti monoslojni i višeslojni volfram; binarni sistemi Ge-refraktorni metali od interesa za ispitivanje supravodljivih pojava. Termička stabilnost Al-Mo amorfnih slitina detaljno je ispitana u režimu izotermalnog i izokronog zagrijavanja, a dobiveni rezultati interpretirani su u okviru originalnog dvofaznog modela. Pripravljeni su Ni-W filmovi, te ispitan utjecaj primjese volframa na katalitička aktivnost u reakciji razvijanja vodika. Kontroliranim dodavanjem kisika pri depoziciji beta-W faze, dobivena je nova, amorfična faza volframa. Metodom Ramanske spektroskopije selektivno je ispitana faza nevezanog (grafitnog) ugljika u W-C slitinama i povezana sa mehaničkim osobinama. Kontrola parametara depozicije omogućila je i pripravu nanokristalnog nikla u širokom rasponu veličine zrna, u svrhu ispitivanja utjecaja na katalitičku aktivnost u reakciji razvijanja vodika.

Različite metode korištene su u sveobuhvatnoj karakterizaciji ovih materijala: XRD, TEM i SAXS/GISAXS za određivanje strukture na različitim prostornim skalama; SEM i AFM za površinsku topografiju, električna mjerenja za određivanje transportnih osobina i termičke stabilnosti, mikro- i nanotvrdoća za mehaničke osobine te elektrokemijske metode za korozijsku otpornost i katalitičku aktivnost.

Research programme and results:

Various types of thin films - Al-based amorphous alloys with Nb, Mo, Ta, or W, W-based materials (Ni-W, C-W, tungsten multilayers), binary Ge-Nb/Mo/Ta/W superconducting alloys - were prepared by magnetron (co)deposition. Thermal stability of amorphous Al-Mo alloys has been examined in details by isothermal and isochronal heating, and the results were described by original two-phase model of the material. Ni-W thin films were prepared, and optimal chemical composition for catalytic activity in hydrogen evolution determined. A new, amorphous-like tungsten phase was produced by a controlled admission of oxygen into argon plasma during tungsten sputtering. The graphitic phase of unbound carbon in W-C alloys has been examined by Raman spectroscopy, and its abundancy related to benzene partial pressure during deposition. Nanocrystalline nickel, with the grain-size controlled by the substrate temperature during deposition has been prepared for examination of HER catalysis.

A plethora of methods were employed to characterize the above listed materials: XRD, TEM and SAXS/GISAXS for structure determination at different spatial scales, SEM and AFM for surface topography, electrical measurements for transport properties and thermal stability, micro- and nanohardness for mechanical properties, and electrochemical methods for corrosion resistance and catalytic activity.