Электронная микроскопия не монокристаллических тонких кремниевых плёнок магнетронного напыления, содержащих волокнистый нанокремний

Аннотация

В статье рассмотрены особенности микроструктуры нового типа кремниевой плёнки, на базе ранее не изученной формы нано кремния, полученных методом магнетронного напыления. Микроструктурный анализ проводили на растровом электронном микроскопе Jeol JSM-6490LA, электронном просвечивающем микроскопе JEM2100 и атомно-силовом микроскопе (АСМ) Ntegra Therma. Рамановский спектроскопический анализ кремниевых плёнок проводился на системе марки Horiba Jobin–Yvon HR800UV (Франция). Установлено, что новая форма нано кремния в изученных условиях получения кремниевых плёнок представлена волокнами диаметром от 10 до 150 нм. С микроструктурной точки зрения плёнка кремния при формировании значительной доли нано кремния нового типа в составе плёнки приобретает пористую ячеистую структуру, возникающую в результате переплетения нано волокон кремния. Ячейки имеют вытянутую овальную форму шириной и длиной около 1 и 3 мкм соответственно. Полученные микрофотографии сопоставлены с аналогичными данными, полученными при создании тонких кремниевых плёнок, которые имеют в своём составе различные полиморфные модификации кремния с целью дальнейшей классификации визуального отображения полиморфизма и не идеальности нано структур кремния. Предположительно, выявленные в ходе исследования нано размерные кремниевые аноды с пористой структурой будут быстрее подвергаться литированию в процессе зарядки LIB и меньше будут разрушаться в результате циклирования.