najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1299Research ArticleCHEMISTRYХИМИЯThe catalytic action of vanadium and its oxide (V) in the oxidation processes of AIIIBV semiconductorsКаталитическое действие ванадия и его оксида (V) в процессах оксидирования полупроводников AIIIBVМиттоваИ. Я.MittovaI. Ya.

Воронеж.

Irina Mittova – Grand PhD (Chemical Sciences), Professor, Professor at Science of Materials and Industry of Nanosystems Department, 

Voronezh.

imittova@mail.ruТоминаЕ. В.TominaE. V.

Воронеж.

Elena Tomina – PhD (Chemical Sciences), Docent at Science of Materials and Industry of Nanosystems Department,

Voronezh.

tomina-e-v@yandex.ruЛапенкоА. А.LapenkoA. A.

Воронеж.

Alexander Lapenko – Grand PhD (Chemical Sciences), Research Associate at Science of Materials and Industry of Nanosystems Department,

Voronezh.

СладкопевцевБ. В.SladkopevtcevB. V.

Воронеж.

Boris Sladkopevtcev – Science of Materials and Industry of Nanosystems Department,

Voronezh.

Воронежский государственный университетРоссияVoronezh State UniversityRussian Federation20122008202532116138Copyright © Mittova I.Y., Tomina E.V., Lapenko A.A., Sladkopevtcev B.V., 20252025Миттова И.Я., Томина Е.В., Лапенко А.А., Сладкопевцев Б.В.Mittova I.Y., Tomina E.V., Lapenko A.A., Sladkopevtcev B.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1299

The catalytic synchronous mechanism effect of deposited nanoscale layers of chemostimulaters V and V2O5 on the surface of InP and GaAs in the process of thermal oxidation these semiconductors was established. The proof of this mechanism is a abrupt decline in the effective activation energy of processes, a significant increase in the rate of film growth compared with its own oxidation, regeneration of active particles containing V+5 (data of XRD, IRS, AES), the independence of the kinetic parameters of oxidation processes on the amount of applied catalyst. Thermal oxidation of InP in the presence of nanoislands of V2O5 in the initial stage of the process occurs mainly in those catalytically active centers (accordingly to the data of SEM, AES).

Установлен каталитический синхронный механизм действия нанесённых на поверхность InP и GaAs наноразмерных слоев хемостимуляторов V и V2O5 в процессах термооксидирования этих полупроводников. Доказательством этого механизма являются резкое снижение эффективной энергии активации процессов, значительное увеличение скорости роста плёнок по сравнению с собственным оксидированием, регенерация активных частиц, содержащих V+5 (данные РФА, ИКС, ОЭС), независимость кинетических параметров процессов оксидирования от количества нанесённого катализатора.  Термооксидирование InP в присутствии наноостровков V2O5 на начальном этапе процесса преимущественно происходит на этих каталитически активных центрах  (данные РЭМ, ОЭС).

гетероструктурахемостимулированное окислениетранзиткатализарсенид галлияфосфид индияheterostructurechemical stimulated oxidationtransitcatalysisgallium arsenideindium phosphideReferencesУгай Я.А., Миттова И.Я. Ведущие научно-педагогические коллективы. Отв. ред. А.С. Сидоркин. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2003, 335–351.Угай Я.А., Миттова И.Я. Ведущие научно-педагогические коллективы. Отв. ред. А.С. Сидоркин. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2003, 335–351.Сладкопевцев Б.В., Лапенко А.А., Самсонов А.А., Томина Е.В., Миттова И.Я. Транзитное и каталитическое окисление полупроводников AIIIBV с нанесенными наноразмерными слоями оксидов кобальта и ванадия различной толщины. Кон-денсированные среды и межфазные границы, 2010, Т. 12, № 3, 268-275.Сладкопевцев Б.В., Лапенко А.А., Самсонов А.А., Томина Е.В., Миттова И.Я. Транзитное и каталитическое окисление полупроводников AIIIBV с нанесенными наноразмерными слоями оксидов кобальта и ванадия различной толщины. Кон-денсированные среды и межфазные границы, 2010, Т. 12, № 3, 268-275.Чоркендорф И., Наймантсведрайт Х. Современный катализ и химическая кинети-ка. Долгопрудный : Интеллект, 2010, 504 с.Чоркендорф И., Наймантсведрайт Х. Современный катализ и химическая кинети-ка. Долгопрудный : Интеллект, 2010, 504 с.Крылов О.В., Шуб Б.Р. Неравновесные процессы в катализе. М. Химия, 1990, 284 с.Крылов О.В., Шуб Б.Р. Неравновесные процессы в катализе. М. Химия, 1990, 284 с.Миттова И.Я., Томина Е.В., Лапенко А.А., Сладкопевцев Б.В. Синтез и каталити-ческие свойства наноостровков V2O5, полученных электровзрывным методом на поверхности кристаллов InP. Неорганические материалы. 2010, Т. 46, № 4, С. 441–446.Миттова И.Я., Томина Е.В., Лапенко А.А., Сладкопевцев Б.В. Синтез и каталити-ческие свойства наноостровков V2O5, полученных электровзрывным методом на поверхности кристаллов InP. Неорганические материалы. 2010, Т. 46, № 4, С. 441–446.Венгер Е.Ф. Межфазные взаимодействия и механизмы деградации в структурах металл-InP и металл-GaAs. Киев, 1999, 234 с.Венгер Е.Ф. Межфазные взаимодействия и механизмы деградации в структурах металл-InP и металл-GaAs. Киев, 1999, 234 с.Бреза Ю. Физико-химические особенности формирования границ раздела перехо-дов металл–соединение A3B5 и возможности прогнозирования межфазных взаимо-действий. Поверхность,1998, № 5, 110–127.Бреза Ю. Физико-химические особенности формирования границ раздела перехо-дов металл–соединение A3B5 и возможности прогнозирования межфазных взаимо-действий. Поверхность,1998, № 5, 110–127.Миттова И.Я., Пшестанчик В.Р. Каталитическое влияние оксида ванадия (V) на термическое окисление GaAs и InP. Докл. АН СССР, 1991, Т. 318, №. 1, 139–143.Миттова И.Я., Пшестанчик В.Р. Каталитическое влияние оксида ванадия (V) на термическое окисление GaAs и InP. Докл. АН СССР, 1991, Т. 318, №. 1, 139–143.Некрасов Б. В. Основы общей химии / Б. В. Некрасов. СПб, Лань, 2003, 656 с.Некрасов Б. В. Основы общей химии / Б. В. Некрасов. СПб, Лань, 2003, 656 с.Накамото К. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных со-единений. М., Мир, 1991, 536 c.Накамото К. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных со-единений. М., Мир, 1991, 536 c.Каталог 1997 - 2010 by JCPDS - International Centre for Diffraction DataКаталог 1997 - 2010 by JCPDS - International Centre for Diffraction DataYamaguchi M., Ando K. Thermal oxidation of InP and properties of oxide films. Jnl. Appl. Phys, 1980, Vol. 51, № 9, 5007–5012.Yamaguchi M., Ando K. Thermal oxidation of InP and properties of oxide films. Jnl. Appl. Phys, 1980, Vol. 51, № 9, 5007–5012.Лидин Р.А., Андреева Л.Л. Константы неорганических веществ. Справочник. М., Дрофа, 2003, 685 c.Лидин Р.А., Андреева Л.Л. Константы неорганических веществ. Справочник. М., Дрофа, 2003, 685 c.Миттова И.Я., Свиридова В.В., Семенов В.Н., Кузнецова Т.Н. Ускорение форми-рования оксидных диэлектрических слоев на GaAs в присутствии V2O5 в газовой фазе. Изв. АН СССР, сер. Неорганич. материалы, 1991, Т.27, № 5, 897-900.Миттова И.Я., Свиридова В.В., Семенов В.Н., Кузнецова Т.Н. Ускорение форми-рования оксидных диэлектрических слоев на GaAs в присутствии V2O5 в газовой фазе. Изв. АН СССР, сер. Неорганич. материалы, 1991, Т.27, № 5, 897-900.Миттова И.Я. Физико-химия термического окисления кремния в присутствии примесей. Воронеж, Изд-во ВГУ, 1987, 200 с.Миттова И.Я. Физико-химия термического окисления кремния в присутствии примесей. Воронеж, Изд-во ВГУ, 1987, 200 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.