Наноструктурирование поверхности эпитаксиальных пленок Bi$_2$Te$_3$ при ионно-плазменной обработке

Исследовано влияние ионно-плазменной обработки на морфологию поверхности и оптические свойства эпитаксиальных пленок Bi$_2$Te$_3$. Пленки теллурида висмута выращены методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках (111) BaF$_2$ и имели толщину 290 nm. Ионно-плазменная обработка поверхности пленок осуществлялась в реакторе высокоплотной аргоновой плазмы высокочастотного индукционного разряда (13.56 MHz) низкого давления. Энергия ионов Ar$^+$ задавалась в пределах 25–150 eV, продолжительность обработки находилась в интервале 10–120 s. Обнаружено эффективное наноструктурирование поверхности теллурида висмута, приводящее к появлению наноструктур различной формы и архитектуры с геометрическими размерами 13–40 nm. Из спектров оптического пропускания определена величина ширины запрещенной зоны $E_g$ = 0.87–1.29 eV для наноструктурированных систем Bi$_2$Te$_3$. Полученные величины $E_g$ в несколько раз превышают значения для объемного теллурида висмута ($\sim$0.16 eV), что может быть объяснено реализацией квантовых размерных эффектов.