Локализация алюминия в слоях ZnO:Al, полученных методом магнетронного распыления

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы особенности локализации алюминия и механизм формирования донорных центров в слоях ZnO:Al, синтезированных методом высокочастотного магнетронного распыления. Показано, что алюминий преимущественно локализуется на межзеренных границах оксида цинка в собственной оксидной фазе. Механизм окисления Al на межзеренных границах существенным образом зависит от содержания кислорода в рабочей камере: при распылении в атмосфере чистого аргона в условиях дефицита кислорода окисление алюминия происходит в результате взаимодействия с кислородом поверхностного слоя кристаллитов оксида цинка с формированием на межзеренных границах поверхностных донорных центров. С увеличением парциального давления кислорода алюминий преимущественно окисляется кислородом из газовой атмосферы, формируя на межзеренных границах собственную барьерную фазу.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ш. Асваров

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: a_abduev@mail.ru
Россия, Москва

А. Э. Муслимов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: a_abduev@mail.ru
Россия, Москва

В. М. Каневский

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: a_abduev@mail.ru
Россия, Москва

А. К. Ахмедов

Институт физики им. Х.И. Амирханова Дагестанского федерального исследовательского центра РАН

Email: a_abduev@mail.ru
Россия, Махачкала

А. Х. Абдуев

Государственный университет просвещения

Автор, ответственный за переписку.
Email: a_abduev@mail.ru
Россия, Мытищи

З. Х. Калажоков

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: a_abduev@mail.ru
Россия, Нальчик

Список литературы

  1. Boscarino S., Crupi I., Mirabella S. et al. // Physica A. 2014. V. 116. P. 1287. https://doi.org/10.1007/s00339-014-8222-9
  2. Afre R.A., Sharma N., Sharon M. et al. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2018. V. 53. P. 79.
  3. Cohen D.J., Barnett S.A. // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. P. 053705. https://doi.org/10.1063/1.2035898
  4. Akhmedov A., Abduev A., Murliev E. et al. // Materials. 2023. V. 16. P. 3740. https://doi.org/10.3390/ma16103740
  5. Meng F., Ge F., Chen Y. et al. // Surf. Coat. Technol. 2018. V. 365. P. 2. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.04.013
  6. Abduev A., Akhmedov A., Asvarov A. et al. // SID Symposium Digest of Technical Papers. 2019. V. 50. P. 977. https://doi.org/10.1002/sdtp.13089
  7. Asvarov A.S., Abduev A.K., Akhmedov A.K. et al. // Materials. 2022. V. 15. P. 5862. https://doi.org/10.3390/ma15175862
  8. Ellmer K., Mientus R. // Thin Solid Films. 2008. V. 516. P. 5829. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2007.10.082
  9. Wu Y., Giddings A.D., Verheijen M.A. et al. // Chem. Mater. 2018. V. 30. P. 1209. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03501
  10. Jose J., Khadar M.A. // Mater. Sci. Eng. A. 2001. V. 304–306. P. 810. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(00)01579-3
  11. Reiche M., Kittler M., Krause H.M. // Solid State Phenom. 2013. V. 205–206. P. 293. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.205-206.293
  12. Лашкова Н.А., Максимов А.И., Матюшкин Л.Б. и др. // Бутлеровские сообщения. 2015. Т. 42. № 6. С. 48.
  13. El-Shaarawy M.G., Khairy M., Mousa M.A. // Adv. Powder Technol. 2020. V. 31. P. 1333. https://doi.org/10.1016/j.apt.2020.01.009
  14. Liu J., Huang X., Duan J. et al. // Mater. Lett. 2005. V. 59. P. 3710. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2005.06.043
  15. Abduev A., Akhmedov A., Asvarov A. // J. Phys. Conf. Ser. 2011. V. 291. P. 012039. https://doi.org/10.1088/1742-6596/291/1/012039
  16. Khlayboonme S.T., Thowladda W. // Mater. Res. Express. 2021. V. 8. P. 076402. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac113d
  17. Nasr B., Dasgupta S., Wang D. et al. // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. P. 103721. https://doi.org/10.1063/1.3511346
  18. Novák P., Kozák T., Šutta P. et al. // Phys. Status Solidi. A. 2018. V. 215. https://doi.org/10.1002/pssa.201700951
  19. Sieber I., Wanderka N., Urban I. et al. // Thin Solid Films. 1998. V. 330. P. 108. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(98)00608-7
  20. Bikowski A., Rengachari M., Nie M. et al. // APL Mater. 2015. V. 3. P. 060701. https://doi.org/10.1063/1.4922152
  21. Fiermans L., Vennik J., Dekeyser W. // J. Surf. Sci. 1975. V. 63. P. 390.
  22. Semiletov A.M., Chirkunov A.A., Grafov O.Y. // Coatings. 2022. V. 12. P. 1468. https://doi.org/10.3390/coatings12101468
  23. Potter D.B., Parkin I.P., Carmal C.J. // RSC Adv. 2018. V. 8. P. 33164. https://doi.org/10.1039/c8ra06417b
  24. Daza L.G., Martin-Tovar E.A., Castro-Rodriguez R. // Inorg. Organomet. Polym. 2017. V. 27. P. 1563. https://doi.org/10.1007/s10904-017-0617-6
  25. Li L., Fang L., Zhou X.J. et al. // J. Electron Spectros. Relat. Phenomena. 2009. V. 173. P. 7. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2009.03.001
  26. Tong C., Yun J., Chen Y.-J. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016. V. 8. P. 3985. https://doi.org/10.1021/acsami.5b11285
  27. Sky T.N., Johansen K.M., Venkatachalapathy V. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 98. P. 245204. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.245204
  28. Kim H.-K., Seong T.-Y., Kim K.-K. et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 2004. V. 43. P. 976. https://doi.org/10.1143/JJAP.43.976
  29. Wei J., Ogawa T., Feng B et al. // Nano Lett. 2020. V. 20. P. 2530. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b05298
  30. Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого тела. М.: Мир, 1980. 488 с.
  31. Ryabko A.A., Mazing D.S., Bobkov A.A. et al. // Phys. Solid State. 2022. V. 64. P. 1657. https://doi.org/10.21883/PSS.2022.11.54187.408

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограммы слоев ZnO:3%Al (а, б) и ZnO:6%Al (в, г), осажденных при температуре подложки 50 (а, в) и 300°С (б, г) в атмосфере рабочего газа Ar и Ar–O2

Скачать (336KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ПЭМ-изображение слоя ZnO:6%Al, осажденного при температуре подложки 300°С

Скачать (248KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Данные энергодисперсионного анализа о распределении химических элементов вблизи границы раздела подложка–слой для слоя ZnO:6%Al, осажденного при температуре подложки 300°С

Скачать (106KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Данные энергодисперсионного анализа о распределении химических элементов в слое ZnO:6%Al, осажденном при температуре подложки 300°С, вдоль линии, пересекающей столбы параллельно подложке

Скачать (185KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Обзорный РФЭ-спектр образца ZnO:6%Al

Скачать (104KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Области РФЭ-спектра с рефлексами Zn2p, Zn2p3/2 (а) и Zn LMM (б)

Скачать (145KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Области РФЭ-спектра с рефлексами O1s (а) и Al2p (б)

Скачать (178KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимости поверхностного сопротивления RS слоев ZnO:3%Al (1) и ZnO:6%Al (2) от температуры подложки

Скачать (68KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Архитектура многослойной структуры Al2O3/ZnO

Скачать (97KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».