ISSN: 1814-3520(print)
ISSN: 2500-1590(online)
12+
Научный журнал «Вестник Иркутского государственного технического университета»
Поиск по сайту

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА НА МИКРОСТРУКТУРУ, МОРФОЛОГИЮ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК ОКСИДА ЦИНКА, ФОРМИРУЕМЫХ МЕТОДОМ ДУАЛЬНОГО МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

2017 / Том 21, №8 (127) 2017 [ МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ]

ЦЕЛЬ. Тонкие пленки ZnO получены на сапфире методом дуального магнетронного распыления Zn-мишени в смеси аргона и кислорода. Исследована роль концентрации кислорода в плазме на микроструктуру, морфологию и оптические свойства синтезированных пленок ZnO. МЕТОДЫ. Проведен анализ изменения скорости осаждения пленок ZnO при различной концентрации кислорода. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Установлено, что при содержании кислорода 18-36 об.% покрытия имеют плотную столбчатую кристаллическую структуру, с преимущественной текстурой роста (002). ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Отмечено, что среднее значение шероховатости, прозрачность и ширина запрещенной зоны пленки ZnO зависит от концентрации кислорода в плазме.

Ключевые слова:

магнетронное распыление, оксид цинка, рентгеновская дифракция, морфология поверхности, тонкие пленки, magnetron sputtering, zinc oxide, X-ray diffraction, surface morphology, thin films

Авторы:

Библиографический список:

  1. Достанко А.П., Агеев О.А., Голосов Д.А., Завадский С.М., Замбург Е.Г., Вукалов Д.Е., Вукалов З.Е. Электрические и оптические свойства пленок оксида цинка, нанесенных методом ионно-лучевого распыления оксидной мишени // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48. № 9. С. 1274-1279.
  2. Бураков В.С., Тарасенко Н.В., Невар Е.А., Неделько М.И. Морфология и оптические свойства наноструктур оксида цинка, синтезированных методами термического и электроразрядного распыления // Журнал технической физики. 2011. Т. 81. №. 2. С. 89-97.
  3. Ващилин В.С., Корнилов А.В. Нарцев В.М., Зайцев С.В., Прохоренков Д.С. Морфология пленок оксида цинка, полученных реактивным магнетронным распылением // Материалы Региональной научно-технической конференции по итогам конкурса ориентированных фундаментальных исследований по междисциплинарным темам, проводимого Российским фондом фундаментальных исследований и правительством Белгородской области (Белгород, 9-10 апреля 2015 г.). Белгород, 2015. С. 84-91.
  4. Natsume Y., Sakata H. Electrical conductivity and optical properties of ZnO films annealed in hydrogen atmosphere after chemical vapor deposition // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2001. V. 12. № 2. Р. 87-92.
  5. Foley M., Ton-That C., Phillips M.R. Luminescent properties of ZnO structures grown with a vapour transport method // Thin solid films. 2010. V. 518. №. 15. P. 4231-4233.
  6. Бобров М.А. Торопов А.А., Иванов С.В., El-Shaer A., Bakin A., Waag A. Экситонный спектр квантовых ям ZnO/ZnMgO // Физика и техника полупроводников. 2011. Т. 45. №. 6. С. 783-787.
  7. Wang S.P., Shan C.X., Yao B., Li B.H., Zhang J.Y., Zhao D.X., Shen D.S., Fan X.W. Electrical and optical properties of ZnO films grown by molecular beam epitaxy // Applied Surface Science. 2009. V. 255. №. 9. P. 4913-4915.
  8. Li Z., Hu Z., Liu F., Sun J., Huang H., Zhang X., Wang Y. High-quality hexagonal ZnO crystals grown by chemical vapor deposition // Materials Letters. 2011. V. 65. №. 5. P. 809-811.
  9. Sang B., Nagoya Y., Kushiya K., Yamase O. MOCVD-ZnO windows for 30 cm×30 cm CIGSbased modules // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2003. V. 75. P. 179-184.
  10. Suchea M., Christoulakis S., Tibeica C., Katharakis M., Kornilios N., Efthimiopoulos T., Koudoumas E. Structural and morphological properties of thin ZnO films grown by pulsed laser deposition // Applied Surface Science. 2008. V. 254. №. 17. P. 5475-5480.
  11. Зайцев С.В., Нарцев В.М., Ващилин В.С., Прохоренков Д.С., Евтушенко Е.И. Микроструктура и морфология поверхности тонких покрытий AlN, формируемых на сапфире дуальным магнетронным распылением // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 5-6. С. 18-22.
  12. Кузьмичев А.И. Магнетронные распылительные системы. Введение в физику и технику магнетронного распыления. Киев: Аверс, 2008. 244 с.
  13. Нарцев В.М., Агеева М.С., Прохоренков Д.С., Зайцев С.В., Карацупа С.В., Ващилин В.С. Влияние условий осаждения высококачественных AlN и SiC на характеристики покрытий // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 168-172.
  14. Аракелова Э.Р., Хачатрян А.М., Авджян К.Э., Арамян Н.С., Геворкян В.А., Григорян С.Г., Мирзоян Г.Н. Осаждение высокоомных ориентированных пленок ZnO при низких температурах методом dc-магнетронного напыления на стеклянных, si и pedot-pss, pedot-pss (пвс) подложках // Известия НАН Армении, Физика. 2011. Т. 46. № 6, С. 451-460.
  15. Hsu C.W., Cheng T.C., Yang C.H., Shen Y.L., Wu J.S., Wu S.Y. Effects of oxygen addition on physical properties of ZnO thin film grown by radio frequency reactive magnetron sputtering // Journal of Alloys and Compounds. 2011. V. 509. Р. 1774-1776.
  16. Hu Y., Chen Y.Q., Wu Y.C., He C.Q., Wang M.J., Fang G.J., Structural, defect and optical properties of ZnO films grown under various O2/Ar gas ratios // Applied Surface Science. 2009. V. 255. №. 22. P. 9279-9284.
  17. Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, 1977. 366 с.

Файлы:

Язык

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Количество скачиваний:8104