Depth Profiling of the Near-Surface Layer for Ge33as12se55 Thin Films

Abstract

Depth profiles of the near-surface region and chemical composition for amorphous films deposited from Ge33As12Se55 bulk glasses and their changes resulting from six months ageing under ambient conditions have been studied by the methods of Auger electron spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. It has been shown that there is a surface layer of about 30 nm thickness enriched with oxygen, germanium, and selenium atoms and depleted of arsenic atoms. It has been found that in the process of natural ageing in the near-surface layer of Ge33As12Se55 film the decrease in the relative concentration of germanium and arsenic is observed, with the simultaneous increase in the concentration of selenium and oxygen associated with the formation of As2O3 and GeO2, oxide compounds resulting in а loosening of the surface layer.

Методами Оже-електронної спектроскопії і рентгенівської фотоелектронної спектроскопії досліджувалися профілі розподілу елементів по глибині приповерхневого шару і хімічний склад аморфних плівок напилених зі стекол Ge33As12Se55, а також їх зміна при природному старінні протягом півроку. Показано, що існує поверхневий шар товщиною до 30 нм, збагачений атомами оксигену, германію та селену і збіднений атомами арсену. У процесі природного старіння в приповерхневому шарі плівки Ge33As12Se55 спостерігається зниження відносної концентрації германію та арсену при одночасному збільшенні концентрації селену та оксигену, що пов'язано з утворенням оксидних сполук As2O3 і GеО2, внаслідок чого відбувається розпушення поверхневого шару.

Методами Оже-электронной спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовались профили распределения элементов по толщине приповерхностного слоя и химический состав аморфных пленок, напыленных из стекол Ge33As12Se55, а также их изменение при естественном старении в течение полугода. Показано, что существует поверхностный слой толщиной до 30 нм, обогащенный атомами кислорода, германия и селена, и обедненный атомами мышьяка. В процессе естественного старения в приповерхностном слое пленки Ge33As12Se55 наблюдается снижение относительной концентрации германия и мышьяка при одновременном увеличении концентрации селена и кислорода, что связано с образованием оксидных соединений As2O3 и GеО2, вследствие чего происходит разрыхление поверхностного слоя.