Сверхвысокое магнито-сопротивление лазерно-отоженного наночастиц бора, нанесенного на окисленный пористый кремний
DOI:
https://doi.org/10.31489/2023No2/20-31Ключевые слова:
сверт высокое магнито-сопротивление, лазерный отжиг, нанобор, окисленный пористый кремний, электрические свойства, магнитные свойства, приложения спинтроникиАннотация
В этом исследовании изучается влияние лазерного отжига на электрические и магнитные свойства нанобора, нанесенного на окисленный пористый кремний (n-B/PSiO2), и его потенциал для применения в спинтронике. Лазер Nd: YAG использовался при различных энергиях для отжига тонких пленок n-B. Увеличение энергии лазера увеличило размер зерна и сделало его структуру более упорядоченной. Это также увеличило шероховатость поверхности из-за образования новых границ зерен и вторичных фаз. На электрические свойства материала также повлиял лазерный отжиг с увеличением прямого и обратного тока и увеличением удельного электрического сопротивления при повышении температуры отжига. Исследование также показало, что магнитосопротивление материала увеличивается с увеличением температуры лазера, что связано с туннельной инжекцией через тонкий слой диоксида кремния, и может быть до 7 раз выше, чем у неотожженного n-B/PSiO2 в магнитном поле. В исследовании подчеркивается важность контроля размера и структуры зерна материалов для их физических и электрических свойств. Кроме того, он дает представление об электронных свойствах n-B/PSiO2 и поведении носителей заряда в магнитном поле.
Библиографические ссылки
Seliverstova E.V., Ibrayev N. Kh., Alikhaidarova E.Zh. The Effect of Laser Energy Density on the Properties of Graphene Dots. Eurasian Physical Technical Journal, 2022, 19, No.2 (40), pp.30-34.
Chen A.A review of emerging non-volatile memory (NVM) technologies and applications. Solid-State Electronics, 2016, 125, pp.25-38.
Sun J., Kosel J. Extraordinary Magnetoresistance in Semiconductor. Metal Hybrids: A Review. Materials, 2013, 6, pp. 500-516.
Porter N., Marrows C. Linear magnetoresistance in n-type silicon due to doping density fluctuations. Scientific Reports. 2012, 2, 565 p.
Narjis Z. Non-Distractive Testing by Nanosecond Nd: Yag Laser Technique as Alternative Method to Find Nano -ZnO/Al Properties. Laser manufacturing and material processing. Accepted. 2023. doi:10.21203/rs.3.rs-2625199/v1
Alwan M.A. , Abdalzahra N.Z. The influence of heating treatment on physical properties of porous silicon. Al-Nahrain Journal of Science, 2009, 12, 2, pp.76-81.
Mahbubur M.R., et. al. Effects of annealing temperatures on the morphological, mechanical, surface chemical bonding, and solar selectivity properties of sputtered TiAlSiN. Thin films. Journal of Alloys and Compounds, 2016, 671, pp. 254-266.
Zamil N. Ultrasonic shock wave generated by laser as an alternative method to find different bone properties. Lasers in Medical Science,2023, 38:138, pp.1-15.
Theerthagiri J., Karuppasamy K., Lee S.J., et al. Fundamentals and comprehensive insights on pulsed laser synthesis of advanced materials for diverse photo- and electrocatalytic applications. Light: Science & Applications, 2022, 11, 250 p.
Zamil N. Ultrasonic shock wave generated by laser as an alternative method to find different bone properties. Lasers in Medical Science, 2023, 38:138, pp.1-15.
Sands D. Pulsed laser heating and melting, heat transfer. Engineering Applications, 2011, pp. 47-70.
Zamil N. Assessment of Surface Modification by Laser Studies of Polymer Material before and after M.B. Doping. New Trends in Physical Science Research, 2022, 1, pp. 123-132.
Chaurasia S., et al. Simultaneous measurement of particle velocity and shock velocity for megabar laser-driven shock studies. Barc Newsletter, 2010, 317 p.
Colvin J., Larsen J. Extreme Physics Properties and Behavior of Matter at Extreme Conditions. Cambridge University Press, 2013.
Zamil N. Laser–Driven Acoustic Waves: Physical Properties of Paramagnetic Metal. Research & Reviews. Journal of Pure and Applied Physics, 2022, 10, 6, pp.1-6.
Khudhair W.A., Zamil N. Laser Nanosecond Technique, FTIR and AFM Application to Find Physical Properties of PVA Doped with Dye. New Trends in Physical Science Research, 2022, Vol. 7, pp.73-85.
Cristiano F., La Magna A. Laser Annealing Processes in Semiconductor Technology Theory, Modeling, and Applications in Nanoelectronics, A volume in Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials, 2021, 200, 210p.
Wang Y., et al. Laser spike annealing and its application to leading-edge logic devices. Conference: Advanced Thermal Processing of Semiconductors. 16th IEEE International Conference (2008).
Liu X., et al. Aggregation and deposition behavior of boron nanoparticles in porous media. Journal of Colloid and Interface Science, 2009, 330, 1, pp. 90-96.
Zizi A., et al. The effect of ND-YAG laser surface treatment on mechanical properties of carburizing steel AISI 1006. Journal of Engineering Science and Technology, 2020, 15, 6, pp. 3891 - 3902.
Hamoudi W.K., Raouf D.N., Zamil N. Laser-Induced Shock Wave Studies of Para and Ferro Magnetic Materials. J Material Sci Eng., 2017, 6, 3, pp. 1000349.
Alwan M.A., Narges Z.A., Halim N.H.A. Influence of rapid thermal oxidation process on the optoelectronic characteristics of PSI devices. Int. J. Nanoelectronics and Materials, 2009, 2, pp. 157 – 161.
Zamil N. Porous Silicon on Insulator Technology. Journal of Scientific Research and Reports. 2022, 28, 1, pp. 98-106.
Zamil N. The Structure and Electrical Properties of Porous Silicon Prepared by Electrochemical Etching. Iraqi Journal of Physics, 2011, 9, 15, pp. 94-101.
Zamil N. Electrical Properties of Oxidized Porous Silicon. Al- Mustansiriya J. Sci., 2009, 20, 4, pp. 59-68.
Paul A., Laurila T., Divinski S. Handbook of Solid State Diffusion. Diffusion Fundamentals and Techniques, 2017, Vol. 1, pp. 1-54.
Zamil N. The Effect of Laser Wavelength on Porous Silicon formation mechanism, NUCEJ. 2011, 14, pp.197-101.
Alberi K., Scarpulla M.A. Suppression of compensating native defect formation during semiconductor processing via excess carriers. Scientific Reports, 2016,6, 27954.
Zeena M.A., Narges Z., Hammood I.H. Optical Properties of Tap Water Purity using He-Ne Laser with Different Power Density. Al-Nahrain Journal of Science, 2014, 17, 3, pp.99-107.
Schoonus J., et al. Unraveling the mechanism of sizeable room-temperature magnetoresistance in silicon. J. Phys. D: Appl. Phys., 2009, 42, 185011.
Nicholas A., et al. Linear magnetoresistance in n-type silicon due to doping density fluctuations. Scientific Reports, 2012, 2, 565p.
Silva A., et al. Magnetoresistance of doped silicon”, Physical Review B., 2015, 91, pp. 214414.
Zhao Y., Tripathi M., et al. Electrical spectroscopy of defect states and their hybridization in monolayer MoS2. Nature Communications, 2023, 14, pp. 44.
Komsa H.P., Krasheninnikov A.V. Defects in Two-Dimensional Materials. Chapter 2 - Physics and theory of defects in 2D materials: the role of reduced dimensionality. Materials Today, 2022, pp. 7 – 41.
Alwan M.A., Khalaf W.K., Abdulzahra N.Z. Physical Properties of MOS Porous Silicon Detector Fabricated under RTO Method. Eng. & Tech. Journal, 2009, 27, 11, pp. 2286 – 2290.
Gupta M., et al. Handbook of Laser Micro- and Nano-Engineering, 2020, 31 p.
Saraswati V., Paulose P. Magnetic susceptibility and magnetic resonance in boron and boron carbides. Journal of the Less Common Metals, 1987, 128, pp. 185-193.
