Двумерные кремний (силицен) и германий (германен) в последние годы привлекают особое внимание исследователей. Основным способом создания графеноподобных материа-лов является их эпитаксиальное выращивание на согласованных по параметру решетки под-ложках. При этом одними из перспективных подложек для выращивания силицена и герма-нена является высокоориентированный пиролитический графит (HOPG) и графен. Однако, на сегодняшний день процессы, протекающие при эпитаксиальном выращивании кремния и германия на поверхности таких подложек, изучены слабо.
Попытки синтезировать силицен и германен на поверхности HOPG предпринимаются с 2016 года [1, 2], однако этот результат был подвергнут сомнению в работе [3] и этот вопрос до сих пор остается открытым.
В настоящей работе эпитаксиальный рост кремния и германия изучается непосред-ственно в процессе осаждения материала на поверхность HOPG методом дифракции быст-рых электронов. Кроме того, полученные образцы были исследованы методами рамановской спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Рассмотрен широкий диапазон температур осаждения от 100 до 800 °С и определены температурные интервалы для различных режимов роста кремния и германия на HOPG.
Показано, что при температурах, близких к комнатным, материалы растут аморфно, а при высоких температурах наблюдается поликристаллический рост. Установлено, что в об-ласти температур 250–400 °С кристаллическая структура кремния и германия в течение 1 монослоя повторяет структуру графита, а затем на дифракционной картине появляются рефлексы типа 1/N (N(Si) = 1,56 и N(Ge) = 1,62), которые соответствуют постоянным решетки силицена и германена и могут свидетельствовать о наличии участков графеноподобных 2D-фаз при эпитаксиальном осаждении кремния и германия на поверхность высокоориентированного пиролитического графита.
Полученные результаты могут быть применены для разработки технологии выращи-вания силицена и германена. Кроме того, представленные результаты будут справедливы и для эпитаксиального роста слоев кремния и германия на графене.