Skutki krótkotrwałego narażenia powierzchni monokrystalicznego HfSe2 na działanie powietrza

Jednym ze sposobów na udoskonalenie elektroniki opartej na krzemie jest integracja krzemu z materiałem posiadającym takie właściwości jak przerwa energetyczna w zakresie 1-2 eV i wysoka ruchliwość nośników ładunku. Materiałem spełniającym te wymagania jest HfSe2, należący do grupy dichalkogenków metali przejściowych (TMDs). Kluczowym aspektem dotyczącym możliwego zastosowania HfSe2 w elektronice jest jego utlenianie.

W artykule pt. „𝗧𝗵𝗲 𝗲𝗳𝗳𝗲𝗰𝘁𝘀 𝗼𝗳 𝘀𝗵𝗼𝗿𝘁-𝘁𝗲𝗿𝗺 𝗮𝗶𝗿 𝗲𝘅𝗽𝗼𝘀𝘂𝗿𝗲 𝗼𝗳 𝘁𝗵𝗲 𝗺𝗼𝗻𝗼𝗰𝗿𝘆𝘀𝘁𝗮𝗹 𝗛𝗳𝗦𝗲𝟮 𝘀𝘂𝗿𝗳𝗮𝗰𝗲”, autorzy przedstawili badania dynamiki wczesnego procesu utleniania powierzchni HfSe2 podczas ekspozycji na warunki atmosferyczne przy użyciu takich technik jak: SEM, EDX, XPS i RS. Wyniki eksperymentalne są poparte wynikami obliczeń DFT układu adsorpcyjnego O/HfSe2. Badania pokazują szybką transformację powierzchni z tworzeniem obłych struktur bogatych w Se, których pokrycie wzrasta wraz z czasem ekspozycji. Jest to związane z intensywną dyfuzją atomów Se na powierzchnię, przy jednoczesnym wnikaniu atomów O w głąb kryształu, co prowadzi do powstania warstwy HfO2 w obszarze podpowierzchniowym.