ОТТЕГІ АҒЫНЫНЫҢ МАГНЕТРОНДЫ БҮРКУ АРҚЫЛЫ СИНТЕЗДЕЛГЕН ITO ҚАБЫРШАҚТАРЫНЫҢ ЭЛЕКТРЛІК ЖӘНЕ ОПТИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНЕ ӘСЕРІ

Қалайымен легирленген индий оксидінің жұқа қабықшалары аралас аргон-оттегі атмосферасында жылтыратылған кремний үлгілері мен заттық шынылардың бетіне тұрақты тоқта магнетронды шашырату арқылы синтезделді. Тұндырудың басқа параметрлері: жұмыс қысымы, магнетронның қуаты және субстраттың айналу жылдамдығы тұрақты болып қалды. Жұқа қабыршақтардың қалыңдығы мен тығыздығы рентгендік рефлектометрия әдісімен өлшенді. Оттегі ағынының жылдамдығы мен субстрат температурасының оптикалық және электрлік қасиеттерге әсері зерттелді. Жұқа қабыршақтардың электрлік қасиеттері (меншікті электр кедергісі, холл қозғалғыштығы және заряд концентрациясы) Холл эффектісін қолдана отырып, Ван дер Пау әдісімен өлшенді. Минималды кедергі мәні 0,52×10-3 Ом·см және зарядтың максималды қозғалғыштығы оттегі шығыны 2,6% болғанда 28 см2В-1с-1 тең. Қабыршақтардың өткізу спектрлері 300-ден 1100 нм-ге дейінгі толқын ұзындықтарында өлшенді. Барлық қабыршақтардың өткізгіштігі көрінетін және жақын инфрақызыл диапазонда 75%-дан асады. Оттегі ағынының жылдамдығын арттыру мен субстратты 150°C дейін оңтайлы қыздыру қабыршақтардың кристалдылығының жоғарылауына, нәтижесінде холл қозғалғыштығы мен өткізгіштігінің жоғарылауына әкелетіні анықталды.

1. V.S. Vaishnav S.G. Patel J.N. Panchal, Development of ITO thin film sensor for the detection of formaldehyde at room temperature, Sensor Actuat B−Chem, 2015, 206: 381−388. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.04.090.

2. Salehi A. (1998) The effects of deposition rate and substrate temperature of ITO thin films on electrical and optical properties, Thin Solid Films, vol. 324, no. 1–2, pp. 214–218.

3. Gwamuri J., Vora A., Mayandi J., Güney D.Ö., Bergstrom P. L., Pearce J.M. (2016) A new method of preparing highly conductive ultra-thin indium tin oxide for plasmonic-enhanced thin film solar photovoltaic devices, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 149 250–257. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2016.01.028.

4. Bo L., Shuying C. (2012) Properties of indium tin oxide films deposited by RF magnetron sputtering at various substrate temperatures, Micro Nano Lett. 7, pp. 835–837. https://doi.org/10.1049/mnl.2012.0454.

5. Xu J., Yang Z., Wang H., Xu H., Zhang X. (2014) Effect of growth temperature and coating cycles on structural, electrical, optical properties and stability of ITO films deposited by magnetron sputtering, Materials Science in Semiconductor Processing. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2014.01.007.

6. Meng L., M.P. dos Santos. (1998) Properties of indium tin oxide films prepared by rf reactive magnetron sputtering at different substrate temperature, Thin Solid Films, 322, pp. 56–62. https://doi.org/10.1016/s0040-6090(97)00939-5.

7. Nussupov K.K., Beisenkhanov N.B., Keiinbay S., Sultanov A.T. (2022) Silicon carbide synthesized by RF magnetron sputtering in the composition of a double layer antireflection coating SiC/MgF<inf>2</inf>, Opt Mater (Amst), 128. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112370.

8. Thilakan P., Minarini C., Loreti S., Terzini E. Investigations on the crystallization properties of RF magnetron sputtered indium tin oxide thin films, Thin Solid Films. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(01)00820-3.

9. Davis C.A. (1993)A simple model for the formation of compressive stress in thin films by ion bombardment, Tin Solid Films, vol. 226, no. 1, pp. 30–34. //doi.org/10.1016/0040-6090(93)90201-Y.

10. Kim Y., Park Y., Ansari S.G., Lee J., Soo B. Lee, H.S. Shin, Influence ho fO admixture and sputtering pressure on the properties of 2 ITO thin films deposited on PET substrate using RF reactive magnetron sputtering, Surface and Coatings Technology 173 (2003) 299–308, doi:10.1016/S0257-8972(03)00717-5.

11. Tien C., Lin H., Chang C. and Tang C. Effect of Oxygen Flow Rate on the Optical, Electrical, and Mechanical Properties of DC Sputtering ITO Thin Films, Advances in Condensed Matter Physics. https://doi.org/10.1155/2018/2647282.

12. Pain D.C., Yeom H.-Y., Yaglioglu B. (2005) Transparent conducting materials and technology, in: G.P. Crawford (Ed.), Flexible Flat Panel Displays, Wiley, West Sussex, pp. 79–98.

13. C. Guille´n, J. Herrero, Influence of oxygen in the deposition and annealing atmosphere on the characteristics of ITO thin films prepared by sputtering at room temperature (2005), https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2005.10.006.

14. Arockiadoss T., Kovendhan M., Joseph D.P., Kumar A.S., Chun B., Shim K.S. (2018) DC magnetron sputtered aligned ITO nano-rods with the influence of varying oxygen pressure, Appl. Surf. Sci., 449, pp. 39–47. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.12.129.

15. Gonza´lez G.B., Mason T.O., Quintana J.P., Warschkow O., Ellis D.E., Hwang J.H. (2004) Defect structure studies of bulk and nano-indium-tin oxide, et al. J Appl Phys, 96:3912–20. https://doi.org/10.1063/1.1783610.

16. Wu C., Diao C. (2018) Effects of substrate temperature on the properties of the indium tin oxide thin films deposited by sputtering method, MATEC Web of Conferences 185, 00006. htps://doi.org/10.1051/matecconf/201818500006.

17. Nisha M., Anusha S., Aldrin Antony, Manoj R. (2005) Effect of substrate temperature on the growth of ITO thin films, Applied Surface Science 252, 1430–1435. htps://doi.org/10.1016/j.apsusc.2005.02.115.

18. Gorjanc T.C., Leong D., Py C. and D. Roth. (2002) Room temperature deposition of ITO using R.F. Magnetron sputtering, Thin Solid Films, vol. 413, no. 1–2, pp. 181–185. htps://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00425-X.

19. Bender M., Seelig W., Daube C., Frankenberger H., Ocker B., Stollenwerk J. (1998) Dependence of oxygen flow on optical and electrical properties of DC-magnetron sputtered ITO films, Thin Solid Films 326, 72–77. htps://doi.org/10.1016/s0040-6090(98)00520-3.

20. Gong W., Wang G., Gong Y., Zhao L. (2022) Investigation of In2O3:SnO2 films with different doping ratio and application as transparent conducting electrode in silicon heterojunction solar cell, Solar Energy Materials and Solar Cells. htps://doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111404.

21. Chen A., Zhu K., Zhong H., Shaoc Q., Ged G. (2014) A new investigation of oxygen flow influence on ITO thin films by magnetron sputtering, Solar Energy Materials & Solar Cells. https://doi.org/10.48550/arXiv.1311.5943.

22. Haacke G., J. Appl. Phys., 44 (1973), 4618.