Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electrical Characteristics of Tin Oxide Films Grown by Thermal Atomic Layer Deposition

Yoon Seong Yu, Choi Byung Joon

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 3

1041--1044

EN

Tin dioxide (SnO2 ) is an n-type semiconductor and has useful characteristics of high transmittance, excellent electrical properties, and chemical stability. Accordingly, it is widely used in a variety of fields, such as a gas sensor, photocatalyst, optoelectronics, and solar cell. In this study, SnO2 films are deposited by thermal atomic layer deposition (ALD) at 180°C using Tetrakis(dimethylamino)tin and water. A couple of 5.9, 7.4 and 10.1nm-thick SnO2 films are grown on SiO2 /Si substrate and then each film is annealed at 400°C in oxygen atmosphere. Current transport of SnO2 films are analyzed by measuring current – voltage characteristics from room temperature to 150°C. It is concluded that electrical property of SnO2 film is concurrently affected by its semiconducting nature and oxidative adsorption on the surface.

2

Modified Bohm’s theory for abstruse measurements: application to layer depth profiling using auger spectroscopy

Rówiński E., Pietruszka M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 1

175--180

EN

Modified Bohm’s formalism was applied to solve the problem of abstruse layer depth profiles measured by the Auger electron spectroscopy technique in real physical systems. The desorbed carbon/passive layer on an NiTi substrate and the adsorbed oxygen/surface of an NiTi alloy were studied. It was shown that the abstruse layer profiles can be converted to real layer structures using the modified Bohm’s theory, where the quantum potential is due to the Auger electron effect. It is also pointed out that the stationary probability density predicts the multilayer structures of the abstruse depth profiles that are caused by the carbon desorption and oxygen adsorption processes. The criterion for a kind of break or "cut" between the physical and unphysical multilayer systems was found. We conclude with the statement that the physics can also be characterised by the abstruse measurement and modified Bohm’s formalism.

3

Badania struktury, morfologii powierzchni oraz właściwości sensorowych cienkich warstw SnO₂

Izydorczyk W., Pisarek M., Żak J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 6

50-53

PL

Celem pracy było określenie, za pomocą badań strukturalnych i chemicznych (XRD, AFM, AES) oraz sensorowych (pomiary zmian rezystancji w atmosferze gazu zawierającej tlen i azot w różnych stężeniach), jakie czynniki (struktura warstwy, skład chemiczny, temperatura pracy, stężenie gazu) decydują o optymalnej pracy sensora na bazie cienkich warstw SnO₂, w atmosferze zawierającej tlen. Rezystancyjne warstwy SnO₂ na podłożu kwarcowym, o grubości 100, 300 i 500 nm, otrzymano metodą magnetronowego rozpylania katodowego. Badania XRD wykazały krystaliczną strukturę warstw. Wyznaczony średni rozmiar krystalitów wynosił 15...40 nm. Wartości te zostały potwierdzone z pomiarów morfologii powierzchni metodą mikroskopii AFM. Profile głębokościowe składu chemicznego warstwy określono za pomocą mikroanalizatora elektronów Augera. Pomiary gazowe wykazały, że odpowiedź struktury zależała od temperatury pracy oraz grubości warstwy. Szczególnie minimum rezystancji dla warstwy o grubości 100 nm uzyskano dla temperatury równej ok. 573 K.

EN

Experimental studies on thin SnO₂ layers were performed and a correlation between their electric properties, stoichiometry and microstructure conducted. The research aimed at identifying the factors (layer structure, surface morphology, working temperature and gas concentration) that make the thin SnO₂ layer a sensors in the oxygen atmosphere. Resistant layers of SnO₂ on quartz substrate were made using the magnetron sputtering. The thickness of the layers was in the range from 100 nm to 500 nm. The X-Ray diffraction measurements proved of a crystalline layer structure. The grain size was determined both from XRD and AFM measurements. The average grain diameter was in the range from 15 nm to 40 nm. The in-depth profiles of the chemical composition of the SnO₂ layers were determined from the scanning Auger microprobe experiment. The sensor responses, in terms of the changes in the sensing layer's resistance, were measured under the flow of dry gas mixture containing oxygen in nitrogen, during heating and cooling of the samples within the temperature range of 423 to 673 K. The relations found for the film conductance versus working temperature and the film thickness have been analyzed. In particular, the resistance minimum was found at about 573 K in the case of the 100 nm thick film.

4

Teoretyczna analiza adsorpcji tlenu na powierzchni ziaren SnO₂ o powierzchni płaskiej

Izydorczyk W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 10

45-48

PL

W pracy przedstawiono wyniki teoretycznej analizy wpływu adsorpcji tlenu na przewodnictwo nanowarstw SnO₂. W wyniku analitycznego rozwiązania jednowymiarowego równania Poissona-Boltzmanna dla próbki o skończonych wymiarach i płaskiej geometrii ziarna, otrzymano potencjał powierzchniowy dla całkowicie zubożonych warstw o grubości w zakresie 30..,500 nm. Na tej podstawie obliczono zależność energetycznej bariery potencjału od grubości warstwy. Zbadano wpływ ruchliwości oraz stopnia jonizacji donorów na stopień pokrycia powierzchni różnymi jonami tlenu. Obliczono profile głębokościowe koncentracji nośników, rozkład ruchliwych donorów oraz zbadano wpływ temperatury oraz ciśnienia cząstkowego tlenu na konduktancję nanowarstw SnO₂.

EN

In this work, the results of theoretical analysis of the influence of surface oxidation on the conductance of SnO₂ nanofilms were presented. From the one-dimensional analytical solution of the Poisson-Boltzmann equation in the case of finite grains with slab geometry, the in-depth profiles of the potential V(r) were obtained for full depleted layers. On this basis, the surface energy barrier dependence on grain size (30...500 nm) was obtained. The effect of the donor mobility (oxygen vacancies in the bulk) and degree of donor ionization on coverages by oxygen ions was discussed. The in-depth profiles of carrier concentrations and distribution of donors were obtained. Furthermore, the influence of temperature and partial oxygen pressure on the SnO₂ nano-film per-square conductance was studied.

5

Computer analysis of oxygen adsorption at SnO2 thin films

Izydorczyk W., Adamowicz B.

Optica Applicata

|

2007

|

Vol. 37, nr 4

377-385

EN

An influence of oxidation of SnO2 thin films on depletion layer electronic parameters and film conductance has been studied by means of computer simulations. The surface potential value and in-depth potential profiles in the depletion region have been obtained by solving the Poisson--Boltzmann equation in the case of grains with slab geometry and different doping. The SnO2 grain thickness was in the range from 20 to 500 nm. The surface coverage by oxygen ions (O2-, O-) as well as film conductance per square and its sensitivity versus temperature (from 300 to 900 K) have been rigorously calculated. The effect of donor (oxygen vacancies) mobility and degree of donor ionisation has been taken into account.

6

Studies of chemical composition and response of the SnO2 based sensor structure to dry and humid synthetic air

Adamowicz B., Izydorczyk W., Klimasek A., Waczyński K., Uljanow J., Jakubik W., Żywicki J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 12

5-6

EN

The measurements of the resistance response to synthetic air of the SnO₂ thin film based sensor structures were carried out. The sensing SnO₂ films were deposited on alundum substrates in the rheotaxial growth and thermal oxidation (RGTO) process. The sensor responses were registered under dry and humid airflow during structure heating and cooling (within the temperature range from 20°C to 400°C). The maximum sensor sensitivity to O₂ exposition was registered at a temperature of about 275°C. The temperature reversibility of the studied sensor response was compared with that of a commercial SnO₂ thick film Taguchi sensor. In order to understand the relationship between the sensing and chemical properties of SnO₂ films, the in-depth chemical composition profiles were investigated using the scanning Auger microprobe equipped with an Ar⁺ ion sputtering system.

PL

Zaprezentowano wyniki pomiarów rezystancji cienkich warstw sensorycznych SnO₂ otrzymanych metodą reotaksjalnego wzrostu i termicznego utleniania (RGTO). Pokazano, że wytworzone warstwy są czułe na tlen zawarty w syntetycznym powietrzu. Zarejestrowano odpowiedź sensora na suche i wilgotne syntetyczne powietrze podczas wygrzewania i ochładzania próbki (w zakresie temperatur od 20 do 400°C). Sensor wykazywał maksimum czułości na tlen zawarty w syntetycznym powietrzu w temperaturze około 275°C. Porównano temperaturową zależność odpowiedzi (przy grzaniu i chłodzeniu) badanego sensora z komercyjnym sensorem Taguchi na bazie grubych warstw SnO₂. W celu określenia zależności między właściwościami sensorowymi a składem chemicznym próbki, zbadano głębokościowe profile składu chemicznego za pomocą skaningowego mikroanalizatora elektronów Augera z systemem bombardowania jonami Ar⁺.