АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОЗРАЧНЫХ ПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ 

Тимур Олегович Зинченко, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: scar0243@gmail.com
Екатерина Анатольевна Печерская, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: pea1@list.ru
Владислав Игоревич Кондрашин, генеральный директор, ООО «Парадигма» (Россия, г. Пенза, ул. Ворошилова, 2, 57), E-mail: vlad_kondrashin@mail.ru
Владимир Викторович Антипенко, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: v.antipenko7@yandex.ru
Олег Андреевич Мельников, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: oleg-068@mail.ru
Олег Валентинович Карпанин, старший преподаватель, кафедра нано- и микроэлектроники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: karpanino@mail.ru 

684.4.05 

DOI

10.21685/2307-5538-2021-1-8 

Актуальность и цели. Развитие науки и техники привело к появлению огромного количества оптоэлектронных устройств. Одним из наиболее часто используемых слоев в структуре приборов является прозрачный электрод. Для их производства используются прозрачные проводящие оксиды, на процесс получения которых влияет множество разнородных факторов. Цель исследования – выявление контролируемых факторов, оказывающих влияние на электрофизические свойства прозрачных проводящих оксидов.
Материалы и методы. Для синтеза прозрачных проводящих оксидов использован метод спрей-пиролиза. Соответственно факторы, оказывающие влияние на свойства и описанные в данной работе, напрямую касаются технологии пиролиза аэрозолей. В качестве материала применен оксид олова и оксид олова, легированный сурьмой, в качестве подложки использовано обычное оконное стекло.
Результаты. Исследовано влияние примеси, температуры отжига, толщины покрытия, давления в распылителе, подвижности носителей заряда и ширины запрещенной зоны на электрофизические свойства прозрачных проводящих покрытий.
Вывод. Выявлена оптимальная температура отжига. Установлены причины влияния указанных выше параметров на электрофизические свойства прозрачных проводящих оксидов. Установлены зоны, в которых влияние концентрации примеси положительно или отрицательно. 

Ключевые слова

прозрачный электрод, прозрачный проводящий оксид, проводимость, поверхностное сопротивление, примесь, отжиг, толщина, давление в распылителе, подвижность носителей заряда 

 Скачать статью в формате PDF

1. Ginley D. S., Bright C. Transparent Conducting Oxides // MRS Bull. 2000. Vol. 25. P. 15–18.
2. Cai J., Qi L. Recent advances in antireflective surfaces based on nanostructure arrays // Mater. Horiz. 2015. Vol. 2. P. 37–53.
3. Lin Y., Zhang X., Bai S., Hu A. Photo-reduction of metallic ions doped in patterned polymer films for the fabrication of plasmonic photonic crystals // J. Mater. Chem. C. 2015. Vol. 3. P. 6046–6052.
4. Wong F. L., Fung M. K., Tong S. W. [et al.]. Flexible organic light-emitting device based on magnetron sputtered indium-tin-oxide on plastic substrate // Thin Solid Films. 2004. Vol. 466. P. 225–230.
5. Fair R. B. Digital microfluidics: is a true lab-on-a-chip possible? // Microfluid. Nanofluid. 2007. Vol. 3. P. 245–281.
6. Flat Panel Display Market: Global Industry Analysis and Opportunity Assessment 2014–2020: FMI. URL: http://www.digitaljournal.com/pr/2526206#ixzz6nxN7rz82
7. Letcher T. M., Scott J. L. Materials for a Sustainable Future. Cambridge : Royal Society of Chemistry, 2012. 828 p. ISBN (Print) 9781849734073.
8. Zinchenko T. O., Kondrashin V. I., Pecherskaya E. A. [et al.]. Electrical properties of transparent conductive ATO coatings obtained by spray pyrolysis. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 225. P. 012255.
9. Dixon S. C., Scanlon D. O., Carmalt C. J., Parkin I. P. n-Type doped transparent conducting binary oxides: an overview Sebastian C. J. // Mater. Chem. C. 2016. Vol. 4. P. 6946. doi: 10.1039/c6tc01881e
10. Korotchenkov G., Brinzari V., Schwank J. [et al.]. Peculiarities of SnO2 thin film deposition by spray pyrolysis for gas sensor application // Sensors and Actuators B. 2001. Vol. 77. P. 244–252.
11. Perednis D. Thin film deposition by spray pyrolysis and the application in solid oxide fuel cells : dissertation. Zurich : Swiss Federal Institute of Technology, 2003.
12. Anca D., Perniu D., Isac L., Enesca A. Solar energy materials obtained by spray pyrolysis deposition. URL: http://www.gobookee.net/thin-film-deposition-by-spray-pyrolysis
13. Dang H. P., Luc Q. H., Le T., Le V. H. The Optimum Fabrication Condition of p-Type Antimony Tin Oxide Thin Films Prepared by DC Magnetron Sputtering // Journal of Nanomaterials. 2016. P. 1–11. doi: 10.1155/2016/7825456
14. Zinchenko T., Pecherskaya E., Artamonov D. The properties study of transparent conductive oxides (TCO) of tin dioxide (ATO) doped by antimony obtained by spray pyrolysis // AIMS Materials Science. 2019. Vol. 6 (2). P. 276–287. doi: 10.3934/matersci.2019.2.276
15. Sanon G., Rup R., Mansingh A. Growth and characterization of tin oxide films by chemical vapor deposition // Thin Solid Films. 1990. Vol. 190. P. 287–301.
16. Зинченко Т. О., Печерская Е. А. Анализ материалов, используемых для производства прозрачных проводящих покрытий // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы : сб. науч. ст. Всерос. межвуз. науч.‐практ. конф. / под ред. Л. Р. Фионовой. Пенза : Изд-во ПГУ, 2018. С. 256–258.
17. Печерская Р. М., Печерская Е. А., Метальников А. М. [и др.] Синтез и свойства нанокристаллических пленок диоксида олова, полученных методом пиролиза аэрозолей // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2012. № 4. С. 237–241.