Вплив тиску кисню на властивості тонких плівок ZnO:Al, вирощених методом пошарового росту при магнетронному розпиленні

A. I. Evtushenko, O. I. Bykov, L. O. Klochkov, O. S. Lytvyn, V. M. Tkach, O. M. Kutsay, S. P. Staryk, V. A. Baturyn, O. Y. Karpenko, M. G. Dusheyko, G. V. Lashkarev

Анотація


Вивчено впливу тиску кисню в камері осадження на структуру, морфологію, оптичні та електричні властивості легованих алюмінієм плівок ZnO, осаджених методом пошарового росту в магнетронному розпиленні на скляних підкладках. Проаналізовано вплив застосування традиційного одноетапного підходу та запропонованого нами методу пошарового росту в магнетронному розпиленні на властивості плівок ZnO, легованих алюмінієм. Встановлено, що зі зменшенням тиску кисню в камері осадження покращується структура, збільшується пропускання в видимій області спектру випромінювання та зменшується питомий опір плівок ZnO:Al. Показано, що застосування методу пошарового росту в магнетронному розпиленні дозволяє виростити прозорі провідні плівки ZnO:Al з вищими робочими параметрами, порівняно з плівками, сконденсованими традиційним підходом в магнетронному розпиленні. Методом пошарового росту вирощено плівки ZnO:Al з електричним опором 6,1·10-4Ом·см та пропусканням у видимій області спектру випромінювання на рівні 95 %, що є перспективним для використання їх в приладах фотовольтаїки. Ключові слова: ZnO плівки, легування алюмінієм, магнетронне осадження, оптичне пропускання, електричний опір

Посилання


G.V. Lashkarev, I.I. Shtepliuk, A.I. Ievtushenko, O.Y. Khyzhun, et.al, Low temperature physics 41(2), 129 (2015).

A. Chen, K. Zhu, H. Zhong, Q. Shao, G. Ge, Solar Energy Materials & Solar Cells 120, 157 (2014).

Ch.-W. Lin, H.-I. Chen, T.-Y. Chen, Ch.-Ch. Huang, C.-S. Hsu, R.-Ch. Liu, W.-Ch. Liu, Sensors and Actuators B 160, 1481 (2011).

M.H. Ahn, E.S. Cho, S. J. Kwon, Vacuum 101, 221 (2014).

K. Iwata, T. Sakemi, A. Yamada, P. Fons, K. Awai, T. Yamamoto, S. Shirakata, K. Matsubara, H. Tampo,

K. Sakurai, S. Ishizuka, S. Niki, Thin Solid Films 480–481, 199 (2005).

T. Minami, Thin Solid Films 516, 5822 (2008).

V.D. Khranovs'kyy, L.I. Kopylova, V.Y. Lazorenko, H.V. Lashkar'ov, V. Karpyna, Fizyka i khimiya tverdoho tila 6(3), 406 (2005).

F. Maldonado, A. Stashans, J. Physics and Chemistry of Solids 71(5), 784 (2010).

E. Arca, K. Fleischer, I. Shvets, Thin Solid Films 555, 9 (2014).

O. Kluth, G. Schöpe, B. Rech, R. Menner, M.Oertel, K. Orgassa, H. W. Schock, Thin Solid Films 502(1–2), 311 (2006).

F.J. Liu, Z.F. Hu, J. Sun, Z.J. Li, H.Q. Huang, J.W. Zhao, X.Q. Zhang, Y.S. Wang, Solid-State Electronics, 68, 90 (2012).

S.J. Henley, M.N.R. Ashfold, D. Cherns, Surface and Coatings Technology 177–178, 271 (2004).

J. Garnier, A. Bouteville, J. Hamilton, M. E. Pemble, I.M. Povey, Thin Solid Films 518(4), 1129 (2009).

K. Ellmer, J. Phys. D Appl. Phys. 33(17), 359 (2000).

H.X. Chen, J.J. Ding, X.G. Zhao, S.Y. Ma, Physica B 405, 1339 (2010).

E.-J. Yun, J. W. Jung, B. Ch. Lee, J. Alloys and Compounds 496, 543 (2010).

Y. Igasaki, H. Kanma, Applied Surface Science 169-170, 508 (2001).

S. Rahmane, M.A. Djouadi, M.S. Aida, N. Barreau, B. Abdallah, N. Hadj Zoubir, Thin Solid Films 519, 5 (2010).

S.D. Kirby, R.B. van Dover, Thin Solid Films 517(6), 1958 (2009).

H. Zhua, E. Bunte, J. Hüpkes, S.M. Huang, Thin Solid Films 519, 2366 (2011).

H.K. Park, J.W. Kang, S.I. Na, D.Y. Kim, H.K. Kim, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 93, 1994 (2009).

J. Nomoto, J. Oda, T. Miyata, T. Minami, Thin Solid Films 519, 1587 (2010).

Y. Imanishi, M. Taguchi, K. Onisawa, Thin Solid Films 518, 2945 (2010).

G. Fanga, D. Lia, B.-L. Yao, Vacuum 68, 363 (2003).

H.J. Cho, S. U. Lee, B. Hong, Y. D. Shin, J. Y. Ju, H. D. Kim, M. Park, W.S. Choi, Thin Solid Films 518, 2941 (2010).

A. Ievtushenko, V. Karpyna, G. Lashkarev, V. Lazorenko, V. Baturin, A. Karpenko, M. Lunika, A. Dan"ko, Acta Physica Polonica A, 114(5), 1131 (2008).

A.I. Ievtushenko, V.A. Karpyna, V.I. Lazorenko, G.V. Lashkarev, V.D. Khranovskyy, V.A. Baturin, O.Y. Karpenko, M.M. Lunika, K.A. Avramenko, V.V. Strelchuk, O.M. Kutsay, Thin Solid Films 518(16), 4529 (2010).

V. Khranovskyy, A. Ulyashin, G. Lashkarev, B.G. Svensson, R. Yakimova, Thin Solid Films 516(7), 1396 (2008).

Powder Diffraction File, Card 36-1451, Joint Committee on Powder Diffraction Standards, ICDD, Newtown Square (PA) 2001.

R. Hong, J. Huang, H. He, Zh. Fan, J. Shao, Applied Surface Science 242(3-4), 346 (2005).

M. Suchea, S. Christoulakis, N. Katsarakis, T. Kitsopoulos, G. Kiriakidis, Thin Solid Films. 515, 6562 (2007).

S.P. Staryk, O.G. Gontar, O.M. Kutsai, Journal of Superhard materials 5, 50 (2009).

Husam S. Al-Salmana, M.J. Abdullah, Materials Science and Engineering B. 178, 1048 (2013).

A. Abdolahzadeh Ziabari, S.M. Rozati, Physica B. 407, 4512 (2012).

M.V. Dranchuk, A.I. Ievtushenko, V.A. Karpyna, O.S. Lytvyn, V.R. Romanyuk, V.M. Tkach, V.A. Baturin, O.Y. Karpenko, V.M. Kuznetsov, V.I. Popovych, M.G. Dusheyko, G.V. Lashkarev, Sensor Electronics and Microsystem Technologies 12 (1), 5 (2015).

D. Horwat, A. Billard, Thin Solid Films 515, 5444 (2007).

Y. Igasaki, H. Kanma, Applied Surface Science 169, 508 (2001).

K. Ellmer, R. Mientus, Thin Solid Films 516, 5829 (2008).

S. Riedel, J.Rober, T. Gebner, Microelectronic Engineering 33, 165 (1997).


Повний текст: PDF
7 :: 16

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.