Badanie właściwości cienkich warstw tlenków cynku otrzymywanych metodą reaktywnego impulsowego rozpylania magnetronowego

• Autorzy: Wiatrowski Artur , Posadowski Witold , Wojcieszak Damian , Mazur Michał , Obstarczyk Agata , Zięba Aneta

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2019.7.3

Warianty tytułu

EN

Investigation of the properties of zinc oxide thin films deposited by the reactive pulsed magnetron sputtering method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań technologii otrzymywania warstw ZnO_x metodą impulsowego reaktywnego rozpylania magnetronowego. Badano charakterystyki elektryczne procesów reaktywnych podczas rozpylania targetu Zn w obecności mieszaniny argon + tlen, identyfikując mod rozpylania magnetronowego. Określono warunki technologiczne, przy których osadzone warstwy miały właściwości zbliżone do właściwości stechiometrycznego tlenku cynku. Morfologia przekroju powierzchni wytworzonych warstw wskazała na budowę matrycy/osnowy dielektrycznej z wtrąceniami metalicznymi przy małym poziomie mocy krążącej, gdy strukturę włóknistą/kolumnową miały warstwy otrzymane przy dużych wartościach mocy krążącej. Współczynnik załamania światła wytworzonych warstw był w zakresie 1,97 ÷ 1,98. Badania przedstawione w pracy pokazały, że parametry procesu osadzania miału duży wpływ na wartość współczynnika ekstynkcji światła.

EN

This paper provides the results of research investigation of pulsed reactive magnetron sputtering method for preparation of ZnO_x thin films. For identification the magnetron sputtering mode, the electrical characteristics of the reactive processes during sputtering of Zn target in the mixed argon + oxygen atmosphere were investigated. Technological conditions at which deposited films had properties similar to stoichiometric zinc oxide were determined. The morphology of films crosssection indicate that the structure of dielectric matrix/wrap with metallic inclusions was obtained at a low level of circulating power, while coatings obtained at high circulating power values had fibrous/column structure. The refractive index of the prepared films was in the range of 1.97 to 1.98. Research presented in this work showed that the parameters of sputtering had an effect on the value of the extinction coefficient.

Słowa kluczowe

PL

cienkie warstwy tlenku cynku; impulsowe rozpylanie magnetronowe; próżnia; właściwości powierzchni; właściwości optyczne

EN

zinc oxide thin films; pulsed magnetron sputtering; vacuum; surface properties; optical properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 60, nr 7
• Strony: 10--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wiatrowski Artur

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wrocław

autor

Posadowski Witold

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wrocław

autor

Wojcieszak Damian

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wrocław

autor

Mazur Michał

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wrocław

autor

Obstarczyk Agata

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wrocław

autor

Zięba Aneta

• Nanores Sp. z o. o. Sp. k., Wrocław

Bibliografia

• [1] Pranav Y., i in., (2016) Examination of zinc oxide films prepared by magnetron sputtering, Procedia Technology, vol. 23, s. 328-335.
• [2] Bedia A., i in., (2015) Morphological and optical properties of ZnO thin films prepared by spray pyrolysis on glass substrates at various temperatures for integration in solar cel, Energy Procedia, vol. 74, s. 529-538.
• [3] Hammad A.H., i in., (2018) Structural and optical properties of ZnO thin films prepared by RF sputtering at different thicknesses, Physica B: Condensed Matter, vol. 540, s. 1-8.
• [4] Alfaro Cruz M.R., i in., (2018) ZnO thin films deposited by RF magnetron sputtering: Effects of the annealing and atmosphere conditions on the photocatalytic hydrogen production, International Journal of Hydrogen Energy, vol. 43, s. 10301-10310.
• [5] Viswanathan K., i in., (2016) Electric properties of ZnO thin films by RF magnetron sputtering technique, Materials Today: Proceedings, vol. 3, s. 1548-1552.
• [6] Ismail A., i in., (2013) The structural and optical properties of ZnO thin films prepared at different RF sputtering power, Journal of King Saud University - Science, vol. 25, s. 209-215.
• [7] Lee J.H., i in., (2003) Electrical and optical properties of ZnO transparent conducting films by the sol-gel method, Journal of Crystal Growth, vol. 247, s. 119-125.
• [8] Krówka K., i in., (2012) Magnetron sputtering modes during pulsed deposition process determined by the analysis of power supply parameter, Thin Solid Films, vol. 520, s. 4127-4130.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

2. Praca powstała przy udziale środków statutowych zlecenie nr 0401/0148/18.