"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Структура и оптические свойства ZnO c наночастицами серебра
Лядов Н.М.1,2, Гумаров А.И.1, Кашапов Р.Н.2,1, Носков А.И.3, Валеев В.Ф.2, Нуждин В.И.2, Базаров В.В.2, Хайбуллин Р.И.2,1, Файзрахманов И.А.2,1
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
3Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева --- КАИ, Казань, Россия
Email: nik061287@mail.ru
Поступила в редакцию: 30 декабря 2014 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2015 г.

Методом ионно-стимулированного осаждения были синтезированы текстурированные тонкие пленки ZnO с нанокристаллической структурой. По данным рентгеновской дифракции размер кристаллитов составляет ~ 25 нм. Методом имплантации ионов серебра с энергией 30 кэВ в интервале доз (0.25-1)·1017 ион/см2 в тонкой приповерхностной области данных пленок сформированы тонкие (~15 нм) слои ZnO с наночастицами серебра и изучены их структура и оптические свойства. Получены гистограммы распределения наночастиц по размерам. В зависимости от дозы имплантации ионов серебра средний размер наночастиц серебра меняется от 0.5 до 1.5-2 нм. Оптическое пропускание образцов в видимой и ближней УФ области увеличивается с ростом дозы имплантации. Рассчитаны спектральные зависимости коэффициента поглощения имплантированных пленок с использованием модели поглощающая пленка/прозрачная подложка. Установлено, что основные изменения в спектрах оптической плотности происходят в области ~ 380 нм, где основной вклад в поглощение вносят наночастицы серебра диаметром менее 0.75 нм. В данной области спектра поглощение последовательно уменьшается с ростом дозы облучения ионами серебра, что связано с увеличением среднего размера наночастиц серебра. Установлено, что широкие полосы поверхностного плазмонного резонансного поглощения, характерные для синтезированных методом ионной имплантации нанокомпозитных пленок ZnO с наночастицами серебра, обусловлены тем, что размер формирующихся наночастиц не превышает 1.5-2 нм.
  1. N. Akdogan, H. Zabel, A. Nefedov, K. Westerholt, H. Becker, S. G"ok, R. Khaibullin, L. Tagirov. Appl. Phys. Lett., 105 (4), 043 907 (2009)
  2. N. Akdogan, A. Nefedov, K. Westerholt, H. Zabel, H. Becker, C. Somsen, R. Khaibullin, L. Tagirov. J. Phys. D: Appl. Phys., 41, 165 001 (2008)
  3. R. Das, S. Ray. J. Phys. D: Appl. Phys., 36, 152 (2003)
  4. J. Thienprasert, S. Rujirawat, W. Klysubun, J.N. Duenow, T.J. Coutts, S.B. Zhang, D.C. Look, S. Limpijumnong. Phys. Rev. Lett., 110, 055 502 (2013)
  5. F. Sun, C.X. Shan, B.H. Li, Z.Z. Zhang, D.Z. Shen, Z.Y. Zhang, D. Fan. Optics Lett., 36 (4), 499 (2011)
  6. L. Duan, W. Gao, R. Chen, Z. Fu. Sol. St. Commun., 145, 479 (2008)
  7. K. Ellmer, A. Klein, B. Rech. Transparent Conductive Zinc Oxide, Basics and Applications in Thin Film Solar Cells (Berlin, Springer, 2008)
  8. N.H. Nickel, E. Terukov. Zinc Oxide-A Material for Micro- and Optoelectronic Applications (Netherlands, Springer, 2005)
  9. А.Л. Степанов, Р.И. Хайбуллин, Н. Кан, Р.А. Ганеев, А.И. Ряснянский, К. Бухал, С. Уюсал. ПЖТФ, 30 (20), 8 (2004)
  10. В.В. Климов. Наноплазмоника (М., Физматлит, 2009)
  11. И.Р. Набиев, Р.Г. Ефремов, Г.Д. Чуманов. УФН, 154 (3), 459 (1988)
  12. C.F. Klingshirn, B.K. Meyer, A. Waag, A. Hoffmann, J. Geurts. Zinc Oxide (N. Y., Springer, 2010)
  13. G.W. Arnold, J.A. Borders. J. Appl. Phys., 48, 1488 (1977)
  14. И.А. Файзрахманов, В.В. Базаров, И.Б. Хайбуллин, А.Л. Степанов. ФТП, 40 (4), 419 (2006)
  15. А.Л. Степанов, В.Ф. Валеев, В.И. Нуждин, В.В. Базаров, И.А. Файзрахманов. ЖТФ, 79 (10), 102 (2009)
  16. A. Cetin, R. Kibar, M. Ayvacikli, N. Can, Ch. Buchal, P.D. Townsend, A.L. Stepanov, T. Karali, S. Selvi. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, 249, 474 (2006)
  17. A. Crespo-Sosa, P. Schaaf, J.A. Reyes-Esqueda, J.A. Seman-Harutinian, A. Oliver. J. Phys. D: Appl. Phys., 40, 1890 (2007)
  18. Н.М. Лядов, А.И. Гумаров, В.Ф. Валеев, В.И. Нуждин, В.В. Базаров, И.А. Файзрахманов. ЖТФ, 84 (5), 62 (2014)
  19. И.А. Файзрахманов, В.В. Базаров, Н.В. Курбатова, И.Б. Хайбуллин, А.Л. Степанов. ФТП, 37 (2), 230 (2003)
  20. V.V. Bazarov, V. Yu. Petukhov, I.A. Faizrakhmanov, G.G. Gumarov, V.A. Shustov, E.P. Zheglov, V.A. Zhikharev, I.B. Khaibullin. Physica C, 282, 589 (1997)
  21. П.А Горбатова, В.В. Парфенов, Н.М. Лядов, Н.И. Халитов, Р.И. Хайбуллин, И.А. Файзрахманов. Уч. зап. Казан. гос. ун-та. Сер. физ.-матем. науки, 155 (1), 158 (2013)
  22. Е.С. Машкова. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел. Сб. статей 1986-1987 гг. (М., Мир, 1989)
  23. C. Jagadish, S. Pearton. Zinc Oxide bulk, Thin Films and Nanostructures (Elsevier, 2005)
  24. С. Метфессель. Тонкие пленки, их изготовление и измерение (М., Госэнергоиздат, 1963)
  25. G.W. Arnold. J. Appl. Phys., 46, 4466 (1975)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.