ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

12
Содержание
том 63 / Декабрь, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-12-1119-1127

УДК 546.05; 538.958

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК ОРТОСТАННАТА ЦИНКА, СИНТЕЗИРОВАННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ-ТЕХНОЛОГИЕЙ

Веневцев С. М.
Военный инновационный технополис „ЭРА“, лаборатория испытательная (информатики и вычислительной техники); старший оператор научной роты;


Гусеница Я. Н.
Военный инновационный технополис „ЭРА“, научно-исследовательский отдел (экспертизы инновационных проектов и научно-исследовательской деятельности); начальник отдела;


Аннотация. Представлены результаты исследования тонких пленок Zn2SnO4. Образцы ортостанната цинка получены золь-гель-методом, гель нанесен с помощью центрифугирования на стеклянные подложки. Образцы были высушены на воздухе и подвергнуты отжигу для формирования кристаллической структуры и удаления растворителя. Поверхностное сопротивление образцов исследовалось четырехзондовым методом, толщина пленок измерялась с помощью микроинтерферометра, удельное сопротивление получено расчетным методом. Поверхность образцов исследовалась с помощью растровой электронной микроскопии на различных этапах отжига. Элементный состав пленок получен с помощью рентгенофазового анализа. Соотношение цинка к олову соотносится с теоретическими данными и составляет 2:1, также в составе пленок обнаружено большое количество хлора из-за недостаточного времени отжига. Спектры пропускания образцов получены с помощью спектрофотометра. В видимом диапазоне коэффициент пропускания составляет 48—75 %. По спектрам пропускания получены данные ширины запрещенной зоны образцов графическим методом (пересечение прямолинейного участка кривой с осью абсцисс). Ширина запрещенной зоны образцов составила 3,72—3,75 эВ. Результаты исследований показывают, что материал Zn2SnO4 пригоден для использования в прозрачной электронике.
Ключевые слова: золь-гель-технология, металлооксидные тонкие пленки, ортостаннат цинка, прозрачная электроника, элементный состав, прозрачность, ширина запрещенной зоны

Список литературы:
  1. Brinker C. J., Scherer G. W. Sol-Gel Science. The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing. San Diego: Academic Press, Inc., 1990. 909 p.
  2. Levy D., Zayat M. The Sol-Gel Handbook: Synthesis, Characterization, and Applications. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons Inc., 2015. 1616 p.
  3. Levy D., Castellon E. Transparent Conductive Materials: Materials, Synthesis, Characterization, Applications. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons Inc., 2019.
  4. Максимов А. И., Мошников В. А., Таиров Ю. М., Шилова О. А. Основы золь-гель технологии нанокомпозитов. СПб: Элмор, 2007. 255 с.
  5. Мошников В. А., Александрова О. А., Алешин А. Н. и др. Новые наноматериалы. Синтез. Диагностика. Моделирование: лаб. практикум. СПб: СПбГЭТУ „ЛЭТИ“, 2015. 248 с.
  6. Евстропьев С. К., Никоноров Н. В. Жидкостные методы получения оптических наноматериалов. Учеб. пособие. СПб: Университет ИТМО, 2018. 84 с.
  7. Рембеза С. И., Носов А. А., Веневцев С. М., Белых М. А., Полковников В. Е. Синтез и исследование электрофизических и оптических свойств пленок Zn2SnO4 // Твердотельная электроника, микроэлектроника и наноэлектроника. Межвуз. сб. науч. тр. 2017. Вып. 16. С. 85—90.
  8. Носов А. А., Полковников В. Е., Белоусов С. А., Веневцев С. М. Исследование кристаллизации пленок Zn2SnO4, изготовленных золь-гель методом // Твердотельная электроника, микроэлектроника и наноэлектроника. Межвуз. сб. науч. тр. 2018. Вып. 17. С. 138—142.
  9. Лапшинов Б. А. Технология литографических процессов. Учебное пособие. М.: Московский государственный институт электроники и математики, 2011. 95 c.
  10. Рембеза С. И., Синельников Б. М., Рембеза Е. С., Каргин Н. И. Физические методы исследования материалов твердотельной электроники. Ставрополь: СевКавГТУ, 2002. 432 с.
  11. Батавин В. В., Концевой Ю. А., Федорович Ю. В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1985. 264 с.
  12. Сидорак А. В., Шубин А. А., Иванов В. В., Николаева Н. С. Синтез порошков Zn2SnO4 термообработкой соосажденных соединений // Журнал Сибирского Федерального Университета. 2011. Т. 4, № 3. C. 285—293.
  13. Физика тонких пленок. Современное состояние исследований и технические применения / Под ред. Г. Хасса, Р. Э. Туна. М.: Мир, 1970. 439 с.
  14. Singh S., Singh A., Wan M., Yadav R. R. et al. Fabrication of self-assembled hierarchical flowerlike zinc stannate thin film and its application as liquefied petroleum gas sensor // Sensors and Actuators B: Chemical. 2014. Vol. 205. P. 102—110. DOI: 10.1016/j.snb.2014.08.026.
  15. Al-Shahrani A. A. Sh. Preparation and characterisation of ceramic and thin film Zn2SnO4. Doct. thesis. Durham: University of Durham, 1993. 151 p.
  16. Белоусов С. А., Носов А. А., Рембеза С. И., Кошелева Н. Н. Синтез и электрофизические свойства газочувствительных пленок Zn2SnO4 // Изв. ЮФУ. Технические науки. 2016. № 10(183). С. 19—27. DOI: 10.18522/2311-3103-2016-10-2740.
  17. Barquinha P., Martins R., Pereira L., Fortunato E. Transparent Oxide Electronics: From Materials to Devices. John Wiley and Sons Inc., 2012. 360 p.