Fabrication and characterization of transparent tin dioxide films with variable stoichiometric composition

• Autorzy: Ksenevich V. , Adamchuk D. , Odzhaev V. , Zukowski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.08.51

Warianty tytułu

PL

Wytwarzanie i charakterystyki przezroczystych folii z dwutlenku cyny o zmiennym składzie stechiometrycznymWytwarzanie i charakterystyki przezroczystych folii z dwutlenku cyny o zmiennym składzie stechiometrycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Tin dioxide films with variable stoichiometric composition were fabricated by means of DC magnetron sputtering followed by a 2-stage annealing process. The structural and electrical properties of tin dioxide films were investigated by means of Raman spectroscopy and impedance spectroscopy, respectively. It was found that crystallinity and grain size of tin dioxide films increase with the increasing of annealing temperature. The most conductive samples were obtained at the annealing temperature 375°C on the 2-nd stage of the heat treatment procedure. Increasing of the impedance of films annealed at higher temperatures is explained by decrease of the concentration of oxygen vacancies.

PL

Folie z dwutlenku cyny o zmiennym składzie stechiometrycznym zostały wytworzone za pomocą rozpylania magnetronowego przy użyciu prądu stałego oraz poddane dwuetapowemu wygrzewaniu. Właściwości strukturalne oraz elektryczne folii zostały zbadane przy użyciu spektroskopii ramanowskiej i spektroskopii impedancyjnej. Ustalono, że krystaliczność oraz rozmiary ziaren folii z dwutlenku cyny zwiększają się wraz ze wzrostem temperatury wygrzewania. Najbardziej przewodzące próbki zostały poddane wygrzewaniu w temperaturze 375°C w drugim etapie obróbki cieplnej. Wzrost impedancji folii wygrzanych w temperaturach wyższych jest związany ze zmniejszeniem koncentracji wakansów tlenu.

Słowa kluczowe

EN

stoichiometric composition; magnetron sputtering; electrical properties; impedance spectroscopy

PL

skład stechiometryczny; rozpylanie magnetronowe; właściwości elektryczne; spektroskopia impedancyjna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 8
• Strony: 187--189
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr.

Twórcy

autor

Ksenevich V.

• Belarusian State University, Department of Physics, 4, Nezavisimosti avenue, 220030, Minsk, Republic of Belarus

autor

Adamchuk D.

• Belarusian State University, Department of Physics, 4, Nezavisimosti avenue, 220030, Minsk, Republic of Belarus

autor

Odzhaev V.

• Belarusian State University, Department of Physics, 4, Nezavisimosti avenue, 220030, Minsk, Republic of Belarus

autor

Zukowski P.

• Lublin University of Technology, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, 38A, Nadbystrzycka Str., 20-618, Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Mathur S., Barth S., Shen H., Pyun J. C., Werner U., Size- Dependent Photoconductance in SnO2 Nanowires, Small, 1 (2005), nr 7, 713-717
• [2] Minami T., Transparent conducting oxide semiconductors for transparent electrodes, Semicond. Sci. Technol, 20 (2005), nr 4, 35-44
• [3] Batzill M., Diebold U., The surface and materials science of tin oxide, Progress in Surface Science, 79 (2005), nr 2-4, 47-154
• [4] Godinho K.G., Walsh A., Watson G.W., H., Pyun J.C., Werner U., Energetic and Electronic Structure Analysis of Intrinsic Defects in SnO2, J. Phys. Chem, 113 (2009), nr 17, 439-448
• [5] Kılıç Ç., Zunger A., Origins of Coexistence of Conductivity and Transparency in SnO2, Phys. Rev. Lett., 88 (2002), nr 9, 1-5
• [6] Dieguez A., Romano-Rodriguez A., Vila A., Morante J.R., The complete Raman spectrum of nanometric SnO2 particles, J. Appl. Phys., 90 (2001), nr 3, 1550-1557
• [7] Striefler M.E.., Borschi G.R., Transparent conducting oxide semiconductors for transparent electrodes, Phys. Status Solidi B, 67 (1975), nr 1, 143-156
• [8] Sato T., Asari T., Temperature Dependence of the Linewidth of the First-Order Raman Spectrum for SnO2 Crystal, J. Phys. Soc. Jpn., 64 (1995), nr 4, 1193-1199
• [9] Abello L., Bochu B., Gaskov A., Koudryavtseva S., Lucazeau G., Roumyantesva M., Structural Characterization of Nanocrystalline SnO2 by X-Ray and Raman Spectroscopy, Journal of Solid State Chemistry, 135 (1998), nr 1, 78-85
• [10] Khorsand Zak A., Moradi Golsheikh A., Haliza Abd Majid W., Banihashemian S.M., Substrate free synthesis of wide area stannic oxide nano-structured sheets via a sol–gel method using gelatin, Materials Letters, 109 (2002), 309-312
• [11] Peltzer y Blanka E.L., Svane A., Christensen N.E., Rodriguez C.O., Cappannini O.M., Moreno M.S., Calculated static and dynamic properties of -Sn and Sn-O compounds, Phys. Rev. B, 48 (1993), nr 21, 15712-15718
• [12] Li C., Zheng M., Wang X., Yao L., Ma L., Shen W., Fabrication and ultraviolet photoresponse characteristics of ordered SnOx (x ≈ 0.87, 1.45, 2) nanopore films, Nanoscale Research Letters, 6 (2011), nr 1, 615
• [13] Wang B., Yang Y.H., Yang G.W., Growth mechanisms of SnO(2)/Sn nanocables, Nanotechnology, 17 (2006), nr 18, 4682-4688
• [14] Ying-Kai L., Dong Yi., Low-Frequency and Abnormal Raman Spectrum in SnO2 Nanorods, Chin.Phys.Lett., 21 (2001), nr 1, 156-159
• [15] Raistrick I.D., Franceschetti D.R., Macdonald J.R., Impedance spectroscopy: Theory, experiment, and applications, (2005), 27
• [16] Sluyters-Rehbach M., Impedances of electrochemical systems: Terminology, nomenclature and representation – Part I: Cells with metal electrodes and liquid solutions, Pure and Appl. Chem., 66 (1994), nr 9, 1831-1891

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.