Влияние исходных нанослоев цинка, получаемых методом магнетронного напыления, на свойства синтезируемых на их основе термическим окислением тонких пленок оксида цинка

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Изучены морфология, особенности структуры и оптические свойства пленок оксида цинка различной толщины, синтезированных посредством термиче­ского окисления в атмосфере воздуха поликристаллических слоев цинка толщиной 10, 20, 40, 50, 60, 80 нм, полученных методом магнетронного напыления на стеклянных подложках. Проанализировано влияние толщины исходных слоев и размеров кристаллов цинка на характеристики кристаллической структуры и свойства получаемых пленок оксида цинка, а также закономерности приближения его оптической ширины запрещенной зоны и параметров кристаллической решетки к значениям для объемных кристаллов ZnO с увеличением толщины пленки.

Авторлар туралы

V. Tomaev

Saint Petersburg State Technological Institute (Technical University); Saint Petersburg State University, Institute of Chemistry

Email: tvaza@mail.ru
190013, Russia, Saint Petersburg, Moskovsky Avenue, 24-26/49; 198504, Russia, Saint Petersburg, Peterhof, Universitetsky Avenue, 26

V. Polishchuk

Admiral S.O. Makarov State University of Sea and River Fleet

Email: tvaza@mail.ru
198035, Russia, Saint Petersburg, Dvinskaya St., 5/7

N. Leonov

ITMO National Research University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: tvaza@mail.ru
197101, Russia, Saint Petersburg, Kronverksky Avenue, 49

Әдебиет тізімі

  1. Ellmer K., Klein A., Rech B. Transparent Conductive Zinc Oxide (Springer Series in materials science 104). Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2008.
  2. Parihar V., Raja M., Paulose R. A brief review of structural, electrical and electrochemical properties of zinc oxide nanoparticles. Rev. Adv. Mater. Sci. 2018. Vol. 53. P. 119–130.
  3. Janotti A., Van de Walle C.G. Fundamentals of zinc oxide as a semiconductor. Rep. Prog. Phys., 2009. Vol. 72, 126501 (29 p).
  4. Kulkarni S.S., Shirsat, M.D. Optical and Structural Properties of Zinc Oxide Nanoparticles. International Journal of Advanced Research in Physical Science (IJARPS), 2015. Vol. 2. Iss. 1. P. 14–18.
  5. Nenavathu B.P., Sharma A., Dutta R.K. Se doped ZnO nanoparticles with improved catalytic activity in degradation of Cholesterol. J. Water Environ. Nanotechnol. 2018. Vol. 3(4). P. 289–300.
  6. Özgür Ü., Alivov Ya.I., Liu C., Teke A., Reshchikov M.A., Doğan S., Avrutin V., Cho S.-J., Morkoç H. A comprehensive review of ZnO materials and devices. Journal of Applied Physics. 2005. Vol. 98, 041301.
  7. Morkoç H., Özgür Ü. Zinc Oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2009.
  8. Rahman F. Zinc oxide light-emitting diodes: a review. Optical Engineering, 2019. Vol. 58(1), 010901.
  9. Guan N., Dai X., Babichev A.V., Julien F.H., Tchernycheva M. Flexible inorganic light emitting diodes based on semiconductor nanowires. Chem. Sci. 2017. Vol. 8. P. 7904–7911.
  10. Meyer B.K., Alves H., Hofmann D.M., Kriegseis W., Forster D., Bertram F., Christen J., Hoffmann A., Straßburg M., Dworzak M., Haboeck U., Rodina A.V. Bound exciton and donor–acceptor pair recombinations in Zn O. Physica status solidi (b). 2004. Vol. 241. № 2. P. 231–260.
  11. Родный П.А., Черненко К.А., Веневцев И.Д. Механизмы люминесценции ZnO в видимой области спектра. Оптика и спектроскопия. 2018. Т. 125. № 3. С. 357–363.
  12. Rashmi R.K., Deepak P., Saurabh K.P. A Short Note on Zno Based Optoelectronics Devices, Research & Development in Material Science. 2018. Vol. 3. Iss. 3. P. 265–267.
  13. Guan N., Dai X., Babichev A.V., Julien F.H., Tchernycheva M. Flexible inorganic light emitting diodes based on semiconductor nanowires. Chem. Sci. 2017. Vol. 8. P. 7904–7911.
  14. Park G.C., Hwang S.M., Lee S.M., Choi J.H., Song K.M., Kim H.Y., Kim H.-S., Eum S.-J., Jung S.-B., Lim J.H., Joo J. Hydrothermally Grown In-doped ZnO Nanorods on p-GaN Films for Color-tunable Heterojunction Light-emitting-diodes. Sci. Rep. 2015. Vol. 5. P. 10410.
  15. Macaluso R., Lullo G., Crupi I., Sciré D., Caruso F., Feltin E., Mosca M. Progress in Violet Light-Emitting Diodes Based on ZnO/GaN Heterojunction. Electronics. 2020. Vol. 9. P. 991.
  16. Baratto C., Kumar R., Comini E., Faglia G., Sberveglieri G. Visible electroluminescence from a ZnO nanowires/p-GaN heterojunction light emitting diode. Optics Express. 2015. Vol. 23. № 15. P. 18937.
  17. Hamelmann F.U. Thin film zinc oxide deposited by CVD and PVD. J. of Phys. Conf. Ser. 2016. Vol. 764. P. 0112001.
  18. Mukhtar S., Asadov A., Gao W. Microstructure of ZnO thin films produced by magnetron sputter oblique deposition. Thin Solid Films. 2012. Vol. 520. P. 3453–3457.
  19. Демьянец Л.Н., Ли Л.Е., Лавриков А.С., Никитин С.В. Нанокристаллический оксид цинка: пиролитический синтез и спектроскопические характеристики. Кристаллография. 2010. T. 55. C. 149–156.
  20. Vayssieres L. Growth of arrayed nanorods and nanowires of ZnO from aqueous solutions. And. Mat. 2003. Vol. 15. P. 464–466.
  21. Jalil A.A., Triwahyono S. Hairom N.H.H., Razali N.A.M. Facile synthesis of a zinc oxide nanoparticle by electrochemical method. Malaysian J. of Fund. Appl. Sci. 2014. Vol. 10. P. 165–168.
  22. Ye J.D., Gu S.L., Qin F., Zhu S.M., Liu S.M., Zhou X., Liu W., Hu L.Q., Zhang R., Shi Y., Zheng Y.D., Ye Y.D. MOCVD growth and properties of ZnO films using dimethylzinc and oxygen. Applied Physics A. 2005. Vol. 81(4). P. 809–812.
  23. Wang S.P., Shan C.X., Yao B., Li B.H., Zhang J.Y., Zhao D.X., Shen D.Z., Fan X.W. Electrical and optical properties of ZnO films grown by molecular beam epitaxy. Appl. Surf. Sci. 2009. Vol. 225. P. 4913–4915.
  24. Znaidi L. Sol–gel-deposited ZnO thin films: A review. Mater. Sci. Eng.: B. 2010. Vol. 174. P. 18–30.
  25. Fan X.M., Lian J.S., Guo Z.X., Lu H.J. Microstructure and photoluminescence properties of ZnO thin films grown by PLD on Si (111) substrates. Appl. Surf. Sci. 2005. Vol. 239. P. 176–181.
  26. Handbook of Thin-Film Deposition Processes and Techniques. Second Edition / Ed. by Krishna Seshan. 2002. Published in the United States of America by Noyes Publications / William Andrew Publishing. 656 p.
  27. Суздалев И.П., Суздалев П.И. Нанокластеры и нанокластерные системы. Организация, взаимодействие, свойства. Успехи химии. 2001. Т. 70. № 3. С. 203–240.
  28. Родунер Э. Размерные эффекты в наноматериалах. М.: Техносфера. 2010.
  29. Томаев В.В., Полищук В.А., Мякин С.В., Вартанян Т.А., Леонов Н.Б. Структурные и оптические свойства нанослоев цинка и оксида цинка, получаемых магнетронным напылением и последующим термоокислением. Фундаментальные проблемы оптики: сборник трудов XII Международной конференции. Под редакцией С.А. Козлова, 2020. С. 336–338.
  30. Садовников С.И., Кожевникова Н.С., Ремпель А.А. Структура и оптические свойства нанокристаллических пленок сульфида свинца. Физика и техника полупроводников. 2010. Т. 44. Вып. 10. C. 1394–1400.
  31. Аванесян В.Т., Провоторов П.С., Сычев М.М., Ерузин А.А. Спектроскопия тонких пленок оксида цинка вблизи края фундаментального поглощения. Оптика и спектроскопия. 2021. Т. 129. Вып. 9. С. 1142–1145.
  32. Viezbicke B.D., Patel S., Davis B.E., Birnie D.P. Evaluation of the Tauc Method for Optical Absorption Edge Determination: ZnO Thin Films as a Model System. Physica Status Solidi, B. 2015. Vol. 252. P. 1700–1710.
  33. JCPSDS – International Center for Diffraction Data. Card № 05-0664 (2001).
  34. Scherrer P. Bestimmung der Grösse und der Inneren Struktur von Kolloidteilchen Mittels Röntgenstrahlen, Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften, Göttingen. Mathematisch-Physikalische Klasse. 1918. Vol. 2. P. 98–100.
  35. Dave P.Y., Patel K.H., Chauhan K.V., Chawla A.K., Rawal S.K. Examination of zinc oxide films prepared by magnetron sputtering. Procedia Technology. 2016. Vol. 23. P. 328–335. 3rd International Conference on Innovations in Automation and Mechatronics Engineering, ICIAME-2016.
  36. Волковский Ю.А., Жернова В.А., Фоломешкин М.С., Просеков П.А., Муслимов А.Э., Буташин А.В., Исмаилов А.М., Григорьев Ю.В., Писаревский Ю.В., Каневский В.М. Сравнительная рентгеновская дифрактометрия дефектной структуры эпитаксиальных пленок ZnO, выращенных методом магнетронного осаждения на подложках Al2O3 ориентации (0001) в неоднородном электрическом поле. Кристаллография. 2023. Т. 68. № 2. C. 180–188.
  37. Soati E., Dorranian D. Estimation of Lattice Strain in ZnO Nanoparticles Produced by Laser Ablation at Different Temperatures. Journal of Applied Spectroscopy. 2017. Т. 84, № 3. С. 475–482.
  38. Kisi E.H., Elcombe M.M. Parameters for the Wurtzite Structure of ZnS and ZnO using Powder Neutron Diffraction. Acta Cryst. 1989. V. C45. P. 1867–1870.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

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».