Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Tip II Silikon Klatrat Filmlerin İmalatı ve Optimizasyonu

1.6K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/69215

⸱

14 Ekim 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1ICube Laboratory, University of Strasbourg, CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), 2IPCMS Laboratory (Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg), University of Strasbourg, 3Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), UMR 5270, École Centrale de Lyon, Institut National des Sciences Appliquées (INSA) Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1

Bu makalede

Özet

İki termal tavlama yöntemi, tip II yarı iletken silikon klatrattan ince filmlerin üretilmesini sağlar. Malzeme özelliklerini iyileştirmek için termal presleme ve reaktif iyon aşındırma dahil olmak üzere sentez sonrası işlemler gerçekleştirildi. Bu yaklaşım, yeni nesil elektronik ve fotonik cihazlara uygun, ayarlanabilir klatrat filmlerin üretilmesi için erişilebilir bir yol sağlar.

Özet

Silikon klatratlar (SiCL), ayarlanabilir optoelektronik özelliklere sahip, fotovoltaik uygulamalar için önemli bir potansiyel sunan, kafes yapılı bir malzeme sınıfıdır. Bunlar arasında tip II SiCL (NaxSi136), kristal yapıdan ödün vermeden konuk atomları tersine çevrilebilir şekilde barındırma konusundaki benzersiz yetenekleri nedeniyle özellikle çekicidir. Aşırı basınç altında sentez veya torpido gözü altında üretim gibi geleneksel sentez yöntemleri, iyi kontrol edilen koşullar altında klatratların kendine özgü özelliklerini araştırmak için gerekli olmasına rağmen, ölçek büyütme için pek uygun değildir ve genellikle enerji yoğundur ve özel ekipman gerektirir. Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için, silikon klatrat filmler üretmek üzere iki termal ayrıştırma adımına dayanan ölçeklenebilir, torpido gözü içermeyen bir sentez yöntemi geliştirildi. Malzemenin elektriksel özelliklerini geliştirmek için termal presleme ve reaktif iyon aşındırma dahil olmak üzere sentez sonrası işlem kullanıldı. Faz oluşumu ve kristallik, X-ışını kırınımı ve Raman spektroskopisi ile doğrulanır; morfoloji, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile değerlendirilir; ve optoelektronik özellikler fotolüminesans ile değerlendirilir. Bu yaklaşım, optoelektronik cihazlara entegrasyon için umut verici potansiyele sahip, tip II silikon klatrat filmlerin üretilmesi için tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir bir yol sağlar.

Giriş

1950'lerden bu yana silikon bazlı malzemeler, özellikle fotovoltaik ve yarıiletken endüstrilerinde 2 modern optoelektronik ve enerji teknolojilerinin1 merkezinde yer almaktadır. Silikon, bolluk, termal kararlılık, yaşlanma direnci3 ve toksik olmama kriterleri 4,5'i karşılar. Bununla birlikte, ticari başarısına rağmen, elmas silikon (d-Si), dolaylı bant aralığı ve zayıf ışık emilimi6 gibi içsel sınırlamalardan muzdariptir ve son derece yüksek element saflığı7 elde etmek için kalın aktif katmanlar ve enerji yoğun işleme gerektirir. Son yıllarda, alternatif allotroplar ve silikonun egzotik fazları, özellikle klatrat fazları8, bu sınırlamaların üstesinden gelmek için umut verici adaylar olarak artan ilgi görmüştür9. Uygulamalar, açık çerçeve yapıları ve ayarlanabilir elektronik özellikleri nedeniyle umut vericidir10. Bunlar arasında, tip II SiCL (NaxSi136), 1.6-2 eV 9,11 aralığında yarı doğrudan bant aralığına sahip yarı kararlı ancak sağlam bir malzeme olarak ortaya çıkmıştır.

SiCL'nin sentezi, genellikle karmaşık olan, ölçek büyütme ve ince film işleme ile her zaman uyumlu olmayan iyonik sıvılarda14 akış büyümesi13 veya redoks kimyası gibi yüksek basınçlı yöntemlere12 dayanır. Bununla birlikte, bu geleneksel yaklaşımlar, oksidasyon veya ikincil faz 15,16,17 gibi dışsal etkileri baskılayarak klatratların içsel özelliklerini araştırmak için gerekliydi. Buna karşılık, bu torpido gözü içermeyen iki aşamalı termal ayrıştırma protokolü, orta sıcaklıklar ve vakum koşulları kullanılarak reaktif Na4Si4, ara bileşik içeren silikon klatrat ince filmlerin sentezini sağlar. Bu protokol, ısıl işlem süresi boyunca sodyum içeriğinin hassas kontrolünü sağlar, böylece silikon kafeslerdeki sodyum işgaline bağlı olarak NaxSi136'nın davranışını metalden yarı iletkene değiştirir. Bu işlemde, ilk olarak sodyumun inert bir atmosfer altında kristalin silikon ile termal reaksiyonu ile birNa4Si4 öncü filmi oluşturulur (Şekil 1). Dinamik vakum altında müteakip termal tavlama, sodyumun filmden ekstraksiyonunu teşvik ederek, Zintl fazının minimum kontaminasyon18,10 ile istenen klatrat çerçevesine yeniden düzenlenmesine izin verir (Şekil 2).

Bu yöntemle klatratların yapısal oluşumu gösterilmiş olsa da, iki ardışık sentez sonrası işlem, termal presleme ve reaktif iyon aşındırma sonrasında ayarlanabilirlikleri ve yarı iletken davranışları hakkında daha fazla bilgi elde edilir. Klatrat film kalınlığını yaklaşık yarı yarıya azaltmak için termal presleme gerçekleştirilir, bu da daha sonraki işlemler için daha uygun olan yoğun, pürüzsüz bir tabaka elde edilmesini sağlar. Aşındırmanın, kafes çerçevesini korurken yüzey durumunun homojenliğini daha da iyileştirdiği gösterilmiştir, bu da onu elektriksel ve optik özellikleri ayarlamak için güçlü bir araç haline getirir19.

20,21,22 SiCL film üretimini başarıyla raporlayan laboratuvarların sayısı bir elin parmaklarını geçmiyor olsa da, bunun istenen aşamayı başarılı bir şekilde elde etmek için işleme parametrelerinin dikkatli bir şekilde ayarlanması gerektiğinden kaynaklandığına inanıyoruz. Bu mevcut protokolle, uygun önlemler kullanılarak güvenliği sağlarken, SiCL film üretimi, argonda yalnızca bir boru şeklinde fırın ve bir dinamik vakum fırını, saf sodyum ve bir c-Si gofret10 gerektirir. Bu yaklaşım, SiCL filmlerinin minimum kaynak ve ekipmanla basit ve ölçeklenebilir bir sentez süreci yoluyla üretilmesinin ve mühendisliğinin fizibilitesini göstererek gelecekteki cihaz entegrasyonunun önünü açıyor.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu çalışmada kullanılan reaktifler ve ekipman Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Malzemelerin hazırlanması

  1. Silikonun hazırlanması (c-Si (001))
    1. Elmas uçlu bir kalemle 525 μm ± 25 μm kalınlığında, tek tarafı cilalı, n katkılı silikon (001) gofreti 56 × 38mm2 boyutlarında bir dikdörtgene hassas bir şekilde bölün.
    2. Substrat yüzeyinde bulunabilecek doğal silikon dioksiti çıkarmak için silikon substratı %48'lik bir HF şişesi kullanarak hacimce %10 konsantrasyona sahip bir hidroflorik asit çözeltisine tam olarak 2 dakika daldırın.
      NOT: HF içeren tüm sıvılar ve kontamine durulanmış/solventler, üretici birimi ve karışım bileşimi ile etiketlenmiş özel, uyumlu HDPE (Yüksek Yoğunluklu Polietilen) kaplarda toplandı, belirlenen atık alanındaki tutma tepsilerinde saklandı ve HF güvenlik için özel olarak izole edilerek diğer asitlerden ayrı tutuldu. Nihai bertaraf, Fransız çevre kanunu ve tehlikeli madde taşıma kurallarına uygun olarak Strazburg Üniversitesi bertaraf kurallarına uygun olarak SPSE-UNISTRA/Süveyş aracılığıyla düzenlendi.
      DİKKAT: Hidrojen florür (HF) oldukça toksik ve aşındırıcıdır. Yalnızca çeker ocak altında, eldiven, tam yüz maskesi ve uygun koruyucu giysi giyerek tutun.
    3. HF'ye maruz kaldıktan sonra, herhangi bir asidi gidermek için alt tabakayı deiyonize suyla iyice durulayın. Kalan su damlacıklarını uzaklaştırmak ve yüzeyde kalıntı oluşumunu önlemek için gofretleri nitrojen tabancası kullanarak kurutun.
  2. Sodyum ön işlemi
    1. Analitik bir teraziyle ölçülen, yaklaşık 0,22 g ağırlığında küçük bir dikdörtgen dilim elde etmek için bir kesici kullanarak bir parça metalik sodyumu (%99 saflıkta) dikkatlice kesin.
    2. Sodyum dilimini hemen susuz sikloheksan (%≥99 saflıkta) ile doldurulmuş hava geçirmez bir cam (buzlu cam bağlantısıyla kapatılmış) bir kaba koyun. Oksidasyonu önlemek için sodyumun tamamen daldırıldığından emin olun.
      DİKKAT: Metalik sodyum su ile şiddetli reaksiyona girer. Her zaman çeker ocak altında, eldiven, koruyucu gözlük, uygun bir laboratuvar önlüğü takın ve güvenliği sağlamak için gerekli diğer önlemleri alın (D sınıfı yangın söndürücü).
  3. Potada montaj
    1. Saf etanol ile yıkayın ve Inconel alaşımlı bir teknede (54 × 18 × 13,3 mm3) 300 °C'de 4 saat kurutun. Daha sonra, önceden hazırlanmış sodyum dilimini temizlenmiş bir Inconel alaşımlı tekneye yerleştirin ve silikon levhayı, cilalı yüzeyi teknenin aşağısını gösterecek şekilde doğrudan bunun üzerine yerleştirin.
    2. Hazırlanan tertibatı (Boat-Sodyum-Silikon) sızdırmaz bir paslanmaz çelik borunun (O-ring contalı ISO-KF) ortasına programlanabilir bir yatay boru fırınında dikkatlice yerleştirin.
      NOT: Tüp aseton ve etanol ile iyice temizlenmeli ve ardından 1,5 saat kurutulmalıdır.
    3. Herhangi bir oksijen izini yakalamak için tüpe yüksek saflıkta bir tantal (Ta) tel yerleştirin. Kullanılan telin çapı 0,5 mm, saflığı %99,95 ve toplam uzunluğu 3,4 cm'dir.
    4. Tüpün her iki ucunu, tüpün içinde yalnızca argonun (saflık ≥ %99,9999) dolaşmasına izin veren bağlantı parçalarıyla kapatın.
    5. Reaksiyon boyunca inert bir atmosfer sağlamak için tüpü 15 dakika boyunca 1,6 bar sabit basınçta argonla temizleyin.

2. SiCL Sentezi

  1. Na4Si4 oluşumu için termal ayrışma 4
    1. Programlanabilir yatay borulu fırını aşağıdaki tavlama döngüsüyle başlatın.
      1. Sıcaklığı 5 °C/dak rampa hızıyla 600 °C platosuna ulaşana kadar yükseltin. Bu sıcaklığı 19 saat boyunca 600 °C'de sabit tutun, sistemin 7 saatten fazla doğal olarak soğumasını bekleyin.
    2. Fırın ve tüp oda sıcaklığına döndüğünde, tüpü sürekli bir argon akışıyla yıkayın (saflık ≥ %99,9999).
  2. Yüksek vakumlu dinamik son işlem
    1. Elde edilen numuneleri mümkün olduğunca hızlı bir şekilde bir kuvars tüpe aktarın ve dinamik vakum fırınına bağlayın. Tüp, aseton ve deiyonize su ile ardışık durulama ve ardından nitrojen tabancası ile kurutma ile önceden temizlendi. Ortam havasına maruz kalma süresi, bağıl nemin %40'ın altında tutulduğu bir laboratuvar ortamında 40 saniyenin altında tutuldu ve bunun tekrarlanabilir ve kirlenmemiş filmler ürettiği bulundu.
      1. Tüpün pompalama sistemine bağlanmasından sonra, önce birincil pompa ile boşaltın, ardından 5 × 10-7 mbar'lık yüksek bir vakuma ulaşılana kadar turbomoleküler pompayı çalıştırın.
    2. 30 dakikada 400 °C'ye rampa; 400 saat boyunca 4 °C'de tutun; Ardından boru şeklindeki fırını kapatın ve numunenin doğal olarak oda sıcaklığına soğumasını bekleyin. Bundan sonra, numuneyi fırından boşaltın.

3. Tedavi sonrası

  1. Pres tavlama
    1. Pres tavlama işlemi için iki kare paslanmaz çelik plaka (15 × 15cm2) ve 300 °C'ye kadar sıcaklıklara ulaşabilen entegre bir ısıtma sistemi ile donatılmış manuel bir masa üstü hidrolik pres kullanın.
    2. Üst plakayı sabitleyin ve alt plakayı kaldırarak kuvvet uygulayın. Baskı işlemini ortam atmosferinde çalıştırın.
    3. Silikon klatrat örneğini termal presin içindeki iki plaka arasına yerleştirin.
    4. Basınç yaklaşık 2 kN değerine ulaşana kadar kuvveti kademeli olarak artırmak için alt plakayı kaldırın.
    5. Kuvvet 2 kN'ye ulaştığında, numune ile temas eden iki metal plakanın sıcaklığını 250 °C'ye yükseltin ve 30 dakika bekletin.
    6. Termal presleme sırasında, işlemin sonunda kuvvetin başlangıçtaki 2 kN'den yaklaşık 8,5 kN'ye kademeli olarak artmasına izin verin.
    7. 30 dakika sonra ısıtmayı durdurun. Sıcaklık ortama dönene kadar soğuk su sirkülasyon sistemi (20 °C/dak) kullanarak hızlı soğutma uygulayın. Basıncı serbest bırakın.
      NOT: İşlem sonunda kesitsel SEM görüntülerinden belirlenen kalınlık 82 μm'den 31 μm'ye düşürülür. Preslenmiş malzemenin tane boyutu, sentezlenenden dört kat daha yüksek olan yaklaşık 200 nm'ye ulaşır.
  2. Kuru aşındırma
    1. Numuneyi aseton ve izopropanol (IPA) kullanarak sırayla temizleyin, ardından kalan solvent damlacıklarını üfleyen ve kalıntı oluşumunu önleyen bir nitrojen tabancasıyla kurutun.
    2. Temizlenmiş numuneyi RIE aşındırma sisteminin içindeki alt elektrota yerleştirin.
    3. 5 × 10-7 mbar'lık bir taban basıncına ulaşmak için hazneyi aşağı pompalayın.
    4. Aşındırma gazını (SF6) 50 sccm'lik bir akış hızında hazneye verin.
      NOT: Aşındırma işlemlerinden kaynaklanan tüm SF6 egzozu bir azaltma sisteminden geçmelidir. Atmosfere doğrudan havalandırma yasaktır. Yıkayıcı, gaz akışı başlamadan önce etkinleştirilmeli ve temizleme tamamlanana kadar çalışmaya devam etmelidir.
    5. Entegre soğutma sistemini kullanarak alt tabaka sıcaklığını 5 °C'ye ayarlayın.
    6. Yüksek yoğunluklu bir plazma oluşturmak için 800 W ICP gücü uygulayarak plazmayı ateşleyin ve iyon bombardımanı enerjisini kontrol etmek için aynı anda alt elektrota 400 W RF gücü (13.56 MHz) uygulayın.
    7. 15 sn'lik sürelerle aşındırma testleri gerçekleştirin. Bu koşullar altında, aşındırma hızı preslenmiş numune üzerinde 1 μm·dak-1 olarak ölçülmüştür.
    8. Aşındırma işleminden sonra, plazmayı durdurmak için hem ICP hem de RF güç kaynaklarını kapatın.
    9. Kalan proses gazlarını boşaltın, ardından hazneyi yavaşça atmosfer basıncına havalandırın.
  3. Kazınmış numuneyi hazneden çıkarın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bu çalışma, X-ışını kırınımı, Raman spektroskopisi ve fotolüminesans ölçümlerinin bir kombinasyonunu kullanarak, SiCL filmlerinin preslenmesinden ve aşındırılmasından önce ve sonra tip II klatrat NaxSi136 filmlerinin yapısal ve optik evrimini araştırdı. İlk adım, imalat sonrası ve işlem sonrası adımlardan sonra doğru fazın elde edilmesini sağlamaktır. Şekil 3 , hem preslenmiş hem de preslenmiş-kazınmış numunelerde tip II SiCL fazının ol...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Tip II silikon klatrat filmlerin (NaxSi136) iki aşamalı termal ayrıştırma yöntemiyle sentezi, nihai malzemenin başarısını ve kalitesini belirleyen iki kritik adımı içerir. Na'nınilk oluşumu 4 Si4 Zintl öncüsü çok önemlidir (Şekil 1), çünkü reaktif ara faz27 olarak hizmet eder. Bu adım, bir silikon levhanın inert bir argon atmosferi altında sodyum buharına maruz bırakılmasını gerekti...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar, herhangi bir finansal çıkar çatışması olmadığını teyit etmektedir.

Teşekkürler

Bu araştırma, Fransız Ulusal Araştırma Ajansı (ANR) tarafından Exosil-Exotic Silicon Clathrate Films (ANR-22-CE50-0025) kapsamında desteklenmiştir. Yazarlar, IPCMS'nin XRD platformuna ve ICube'un C3Fab platformunun personeline teşekkür eder.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
AsetonSigma-Aldrich32201-2.5L-M
Hava geçirmez camÖzel yapım
Analitik dengeSartorius1409 001
Susuz sikloheksanTermo Bilimsel11403087≥ %99 saflık
Argon gazıLINDE GAS2890122 2010Şişe boyutu S11Saflık %99,9999
Elmas uçlu kalemOxford Instruments SarlT5357
Kuru Scroll PompasıEdwardsXDS10 
EtanolVWR Kimyasalları20821.365
Yatay boru fırınıKARBOLIT GEROEST12150B-230SNProgramlanabilir fırın
Hidrolik presRondolManuel olarak masa üstü, ısıtma plakalarıyla
Hidroflorik asit (HF)VWR Kimyasalları20319.291%48 HF eskiden %10 hacimli çözelti yapmak için kullanılırdı
Inconel alaşımlı tekneANALABAR900154 x 18 x 13.3 mm3
İzopropanolVWR Kimyasalları20842.367
Metalik sodyumTermobilimsel KimyasallarL13285.24%99 saflık
Kuvars tüpALC QuartzÖzel yapımdış çap: 65,5 ve artım; 0,3 mm, iç çap: 57 ile 60 mm arasında, uzunluk: 550 mm
RIE gravür sistemiCORIAL210IL
Segmentli bıçak kesiciFacom844.S9PB9 mm bıçak genişliği
Silikon (c-Si (001)) waferiBT Electronicsstoktan525 ve artımn; 25 µ m kalınlığında, tek taraflı cilalı, n-doped (P) silikon (001)
Paslanmaz çelik boruHositradÖzel yapımMühürlü montaj için kullanılan, malzeme SST304
Kükürt heksaflorür (SF6)Air LiquideP0964S05R0A001Şişe boyutu S05 saflığı %99,9990
Tantal (Ta) teliTermobilimsel Kimyasallar10349.G90,5 mm çap, %99,95 saflık, toplam 25 m
TurbopumpEdwardsEXT255H

Kaynaklar

  1. Akinwande, D., et al. Graphene and two-dimensional materials for silicon technology. Nature. 573 (7775), 507-518 (2019).
  2. Luo, W., Ma, Y., Gong, X., Xiang, H. Prediction of silicon-based layered structures for optoelectronic applications. J Am Chem Soc. 136 (45), 15992-15997 (2014).
  3. Huang, H., Du, W., Deng, H., Xiang, H. Aging-resistant, high-strength, reprocessable, and recyclable silicones through dynamic thiol-maleimide chemistry. Ind Eng Chem Res. 63 (35), 15373-15382 (2024).
  4. Liu, Y., et al. Advancements in low-density crystalline silicon allotropes. Appl Phys Lett. 126 (9), 090501(2025).
  5. Matsunami, H. Fundamental research on semiconductor SiC and its applications to power electronics. Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci. 96 (7), 235-254 (2020).
  6. Oh, Y. J., Lee, I. H., Kim, S., Lee, J., Chang, K. J. Dipole-allowed direct band gap silicon superlattices. Sci Rep. 5, 18086(2015).
  7. Battaglia, C., Cuevas, A., Wolf, S. D. High-efficiency crystalline silicon solar cells: status and perspectives. Energy Environ Sci. 9 (5), 1552-1576 (2016).
  8. Bi, Y., Xu, E., Strobel, T. A., Li, T. Formation of inclusion type silicon phases induced by inert gases. Commun Chem. 1 (1), 15(2018).
  9. Beekman, M., Wei, K., Nolas, G. S. Clathrates and beyond: low-density allotropy in crystalline silicon. Appl Phys Rev. 3 (4), 040804(2016).
  10. Vollondat, R., et al. Synthesis and characterization of silicon clathrates of type I Na8Si46 and type II NaxSi136 by thermal decomposition. J Alloys Compd. 903, 163967(2022).
  11. Smelyansky, V. I., Tse, J. S. The electronic structure of metallo-silicon clathrates NaxSi136 ( = 0, 4, 8, 16 and 24). Chem Phys Lett. 264 (5), 459-465 (1997).
  12. Yamanaka, S., Komatsu, M., Tanaka, M., Sawa, H., Inumaru, K. High-pressure synthesis and structural characterization of the type II clathrate compound Na30.5Si136 encapsulating two sodium atoms in the same silicon polyhedral cages. J Am Chem Soc. 136 (21), 7717-7725 (2014).
  13. Kanatzidis, M. G., Pöttgen, R., Jeitschko, W. The metal flux: A preparative tool for the exploration of intermetallic compounds. Angew Chem Int Ed Engl. 44 (43), 6996-7023 (2005).
  14. Liang, Y., et al. Synthesis of the clathrate-I phase Ba8−xSi46 redox reactions. Inorg Chem. 50 (10), 4523-4528 (2011).
  15. Stefanoski, S., Beekman, M., WongNg, W., Zavalij, P., Nolas, G. S. Simple approach for selective crystal growth of intermetallic clathrates. Chem Mater. 23 (6), 1491-1495 (2011).
  16. Stefanoski, S., Martin, J., Nolas, G. S. Low temperature transport properties and heat capacity of single-crystal Na8Si46. J Phys Condens Matter. 22 (48), 485404(2010).
  17. Beekman, M. Intrinsic electrical and thermal properties from single crystals of Na24Si136. Phys Rev Lett. 104 (1), 018301(2010).
  18. Fix, T., et al. Silicon clathrate films for photovoltaic applications. J Phys Chem C. 124 (28), 14972-14977 (2020).
  19. Bharwal, A. K., et al. Enhancing morphological and optoelectronic properties of silicon clathrate films through thermal press annealing and SF6 treatment. ACS Appl Energy Mater. 8 (3), 1752-1758 (2025).
  20. Kumar, R., et al. Synthesis and characterization of type II Ge-Si clathrate films for optoelectronic applications. Mater. 17 (2), 504(2024).
  21. Liu, Y., et al. Synthesis and characterization of type II silicon clathrate films with low Na concentration. Appl Phys Rev. 8 (4), 041408(2021).
  22. Martinez, A. D., et al. Synthesis of Group IV clathrates for photovoltaics. IEEE J Photovoltaics. 3 (4), 1305-1310 (2013).
  23. Beekman, M., et al. Framework contraction in Na-stuffed Si(cF136). Inorg Chem. 49 (12), 5338-5340 (2010).
  24. Bharwal, A. K., et al. Influence of sodium concentration on the optoelectronic properties of silicon clathrate films. ACS Appl Energy Mater. 7 (19), 8554-8561 (2024).
  25. Kume, T., et al. NaSi and Si clathrate prepared on Si substrate. Phys Status Solidi C. 10 (12), 1739-1741 (2013).
  26. Kume, T., Ohashi, F., Nonomura, S. Group IV clathrates for photovoltaic applications. Jpn J Appl Phys. 56 (5S1), 05DA05(2017).
  27. Ma, X., et al. A versatile low temperature synthetic route to Zintl phase precursors: Na4Si4, Na4Ge4 and K4Ge4 as examples. Dalton Trans. 46, 10250-10255 (2009).
  28. Vollondat, R., et al. Tunability of silicon clathrate film properties by controlled guest-occupation of their cages. J Chem Phys. 158 (16), 164709(2023).
  29. Kishimoto, K., Koda, S., Akai, K., Koyanagi, T. Thermoelectric properties of sintered type-II clathrates (K, Ba)24(Ga, Sn)136 with various carrier concentrations. J Appl Phys. 118 (12), 125103(2015).
  30. Liu, Y., et al. Formation of type II silicon clathrate with lithium guests through thermal diffusion. Inorg Chem. 62 (18), 6882-6892 (2023).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Tip II KlatratlarTermal BozunmaReaktif İyon AşındırmaTermal PreslemeX-Işını DifraksiyonuRaman SpektroskopisiFotolüminesans ÖlçümüTaramalı Elektron MikroskopisiOptoelektronik Özellikler
Tip II Silikon Klatrat Filmlerin İmalatı ve Optimizasyonu
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.