Структурные, оптические и термоэлектрические свойства тонких ZnO:Al пленок, полученных атомно-слоевым осаждением
Российский научный фонд, Президентская программа исследовательских проектов "Проведение инициативных исследований молодыми учеными", 17-72-10079
Тамбасов И.А.1, Волочаев М.Н.1, Воронин А.С.2, Евсевская Н.П.1,3, Масюгин А.Н.4, Александровский А.С.1,5, Смолярова Т.Е.2,5, Немцев И.В.1, Лященко С.А.1, Бондаренко Г.Н.3, Тамбасова Е.В.4
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
2Красноярский научный центр, ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
3Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
4Сибирский государственный университет науки и технологий им. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
5Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
Email: tambasov_igor@mail.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2019 г.
Тонкие пленки оксида цинка легированного алюминием были выращены с помощью атомно-слоевого осаждения при температуре 200oС. С помощью рентгеновской дифракции было обнаружено, что тонкие ZnO:Al пленки имеют пики от плоскостей (100), (002), (110) и (201) гексагональной фазы ZnO. Плоскости (101) и (102) были обнаружены также с помощью электронной дифракции. Тонкие ZnO:Al пленки растут гладкими со среднеквадратичной шероховатостью Rq равной 0.33 nm и характерными размерами нанокристаллита ~70 и ~15 nm без дополнительных фаз связанных с алюминием или оксидами алюминия. Пропускание на длине волны 550 nm с учетом подложки составляло ~96%. Были найдены коэффициенты преломления и поглощения тонких ZnO:Al пленок в диапазоне длин волн 250-900 nm. Максимальные значения для коэффициентов преломления и поглощения были 2.09 на длине волны 335 nm и 0.39 на длине волны 295 nm соответственно. Оптическая ширина запрещeнной зоны составляла 3.56 eV. Удельное сопротивление, коэффициент Зеебека и фактор мощности тонких ZnO:Al пленок составляли ~1.02·10-3 Ohm·cm, ~-60μV/K и 340 μW·m-1·K-2 при комнатной температуре соответственно. Максимальный фактор мощности достигал 620 μW·m-1·K-2 при температуре 200oC. Ключевые слова: атомно-слоевое осаждение, тонкие пленки, легированный алюминием оксид цинка, структурные и оптические свойства, термоэлектрические свойства.
- X.G. Yu, T.J. Marks, A. Facchetti. Nature Mater. 15, 383 (2016)
- I.A. Tambasov, V.G. Maygkov, A.S. Tarasov, A.A. Ivanenko, L.E. Bykova, I.V. Nemtsev, E.V. Eremin, E.V. Yozhikova. Semicond. Sci. Technol. 29, 082001 (2014)
- I.A. Tambasov, V.G. Myagkov, A.A. Ivanenko, I.V. Nemtsev, L.E. Bykova, G.N. Bondarenko, J.L. Mihlin, I.A. Maksimov, V.V. Ivanov, S.V. Balashov, D.S. Karpenko. Semiconductors 47, 569 (2013)
- I.A. Tambasov, V.G. Myagkov, A.A. Ivanenko, L.E. Bykova, E.V. Yozhikova, I.A. Maksimov, V.V. Ivanov. Semiconductors 48, 207 (2014)
- C.G. Granqvist. Sol. Energy Mater. Sol. Cel. 91, 1529 (2007)
- P.D.C. King, T.D. Veal. J. Phys.-Condens. Matter 23, 334214 (2011)
- J. Keller, F. Chalvet, J. Joel, A. Aijaz, T. Kubart, L. Riekehr, M. Edoff, L. Stolt, T. Torndahl. Prog Photovoltaics 26, 13 (2018)
- E. Fortunato, P. Barquinha, R. Martins. Adv. Mater. 24, 2945 (2012)
- G. Korotcenkov. Mater. Sci. Eng. B 139, 1 (2007)
- M. Morales-Masis, F. Dauzou, Q. Jeangros, A. Dabirian, H. Lifka, R. Gierth, M. Ruske, D. Moet, A. Hessler-Wyser, C. Ballif. Adv. Funct. Mater. 26, 384 (2016)
- Z. Szabo, Z. Baji, P. Basa, Z. Czigany, I. Barsony, H.Y. Wang, J. Volk. Appl. Surf. Sci. 379, 304 (2016)
- A. Klein, C. Korber, A. Wachau, F. Sauberlich, Y. Gassenbauer, S.P. Harvey, D.E. Proffit, T.O. Mason. Materials 3, 4892 (2010)
- O. Bierwagen. Semicond. Sci. Technol. 30, 024001 (2015)
- G. Luka, B.S. Witkowski, L. Wachnicki, R. Jakiela, I.S. Virt, M. Andrzejczuk, M. Lewandowska, M. Godlewski. Mater. Sci. Eng. B 186, 15 (2014)
- A. Stadler. Materials 5, 661 (2012)
- Y.L. Liu, Y.F. Li, H.B. Zeng. J. Nanomater. 196521 (2013)
- G. Korotcenkov, V. Brinzari, M.H. Ham. Crystals 8, 14 (2018)
- G.J. Snyder, E.S. Toberer. Nature Mater. 7, 105 (2008)
- J. He, T.M. Tritt. Science 357, 1369 (2017)
- L.D. Hicks, M.S. Dresselhaus. Phys. Rev. B 47, 12727 (1993)
- S. Ortega, M. Ibanez, Y. Liu, Y. Zhang, M.V. Kovalenko, D. Cadavid, A. Cabot. Chem. Soc. Rev. 46, 3510 (2017)
- W. Kim, J. Zide, A. Gossard, D. Klenov, S. Stemmer, A. Shakouri, A. Majumdar. Phys. Rev. Lett. 96, 045901 (2006)
- C. Yang, D. Souchay, M. Kneiss, M. Bogner, M. Wei, M. Lorenz, O. Oeckler, G. Benstetter, Y.Q. Fu, M. Grundmann. Nature Commun. 8, 16076 (2017)
- T. Tynell, M. Karppinen. Semicond. Sci. Technol. 29, 043001 (2014)
- G. Luka, T.A. Krajewski, B.S. Witkowski, G. Wisz, I.S. Virt, E. Guziewicz, M. Godlewski. J. Mater. Sci.-Mater. Electron. 22, 1810 (2011)
- I.A. Tambasov, A.S. Tarasov, M.N. Volochaev, M.V. Rautskii, V.G. Myagkov, L.E. Bykova, V.S. Zhigalov, A.A. Matsynin, E.V. Tambasova. Physica E: 84, 162 (2016)
- V.G. Myagkov, L.E. Bykova, A.A. Matsynin, M.N. Volochaev, V.S. Zhigalov, I.A. Tambasov, Y.L. Mikhlin, D.A. Velikanov, G.N. Bondarenko. J. Solid State Chem. 246, 379 (2017)
- I.A. Tambasov, A.S. Voronin, N.P. Evsevskaya, M.N. Volochaev, Y.V. Fadeev, A.S. Krylov, A.S. Aleksandrovskii, A.V. Luk'yanenko, S.R. Abelyan, E.V. Tambasova. Phys. Solid State 60, 2649 (2018)
- E. Ochoa-Martinez, E. Navarrete-Astorga, J. Ramos-Barrado, M. Gabas. Appl. Surf. Sci. 421, 680 (2017)
- Q.H. Li, D.L. Zhu, W.J. Liu, Y. Liu, X.C. Ma. Appl. Surf. Sci. 254, 2922 (2008)
- M.H. Hong, H. Choi, D.I. Shim, H.H. Cho, J. Kim, H.H. Park. Solid State Sci. 82, 84 (2018)
- S. Saini, P. Mele, H. Honda, D.J. Henry, P.E. Hopkins, L. Molina-Luna, K. Matsumoto, K. Miyazaki, A. Ichinose. Jpn. J. Appl. Phys. 53, 060306 (2014)
- J.T. Luo, Z.H. Zheng, G.X. Liang, F. Li, P. Fan. Mater. Res. Bull. 94, 307 (2017)
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.