Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИССЕРТАЦИЯ, ФИЗИКА

Электрические и оптические свойства тонких пленок SnO2, изготовленных методом спрей-пиролиза

vika_glad 490 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 44 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 25.01.2021
В данной работе были синтезированы пленки оксида олова по технологии спрей-пиролиза. После нанесения пленки имели удовлетворительные электрофизические параметры, что делает их пригодными для практического использования сразу после нанесения и позволяет сократить количество технологических операций, что удешевляет стоимость производства.
Введение

Тонкие пленки диоксида олова (SnO2) вызывают повышенный интерес в связи с возможностью их применения в оптике, оптоэлектронике, электронной промышленности. Кроме того, способность слоев диоксида олова изменять электропроводность при адсорбции газов стало основой их применения в полупроводниковых сорбционных сенсорах в качестве чувствительных слоев сенсоров токсичных и взрывоопасных газов. В настоящее время одним из самых экономичных и простых методов получения пленок является спрей-пиролиз аэрозолей (ASP). Электрофизические свойства поликристаллических пленок металлооксидных полупроводников зависят от способа изготовления, параметров роста, природы подложки. Кроме того, осуществляемый после изготовления пленок отжиг, также оказывает влияние на электрофизические свойства пленок. В работе исследованы электрические и оптические свойства пленок SnO_2, изготовленных методом спрей-пиролиза. Четырехзондовым методом было измерено поверхностное электросопротивление пленок, а также изучено влияние отжига на электрические параметры пленок. Получены оптические спектры пропускания и поглощения пленок диоксида олова. Определена прозрачность пленок и ширина их запрещенной зоны.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………… 5 ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ ………………………….. 6 ГЛАВА 2 МЕТОДИКИ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК СПРЕЙ-ПИРОЛИЗОМ И ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ……………………………….............................. 12 ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ПЛЕНОК SnO2 И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ …………………………………………………………………….. 18 3.1 Отработка оптимальных режимов получения методом спрей-пиролиза, пленок SnO2……………………………………………………... 20 3.2 Электрические измерения параметров пленок SnO2 с помощью четырехзондового метода ……………………………………... 24 3.3 Электрофизические характеристики пленок SnO2, измеренные методом Холла ………………………………………………………….......... 3.4 Исследование оптических свойств пленок SnO2………………… ГЛАВА 4 ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛЕНОК SnO2 В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ……………………………………………………………………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………... 27 31 36 38 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………… 40
Список литературы

1 Powell R.C., Sasala R.A., Doper G., Mc Master Development of thin film CdTe photovoltaics // Teshnical Digest of Internetional PVCS-9: Proceeding of the conference. – Myazaki (Japan). – 1995. p.117-120. 2 Tahar R., Ban Т., Ohya Y., Takahashi Y. Tin doped indium thin films: Electrical properties // J. Appl. Phys. 1998. - Vol. 83. - P. 2631 - 2645. 3 Chapter 1 in Handbook of Thin Film Materials, Vol. 1, ‘Deposition and Processing of Thin Films’, Edited by H. S. Nalwa, Academic Press, San Diego, 2002, pp. 1-102. 4 Kim K.H., Park K.C., Ma D.Y. Structural and optical properties of aluminum doped zinc oxide films prepared by radio frequency magnetron sputtering // J.Appl. Phys. – 1997. Vol. 81, №12. – p. 7764-7771. 5 Martinez M.A. Herrero J., Guillen G. Preparation of rf-magnetron sputter ITO films at room temperature for their application in solar cells // Procciding of 13th European Photovoltaic Solar Energy Conference. – Nice (France). – 1995. p. 323-326. 6 Metal oxides in photovoltaics: all-oxide, ferroic, and perovskite solar cells / A. Perez-Tomas, A. Mingorance, D. Tanenbaum, M. Lira-Cantu // The Future of Semiconductor Oxides in Next-Generation Solar Cells. 2018. Т. 8. № 1. С. 267-356. 7 M. Eslamian et al. 'Modelling of nanoparticle formationduring spray pyrolysis', Nanotechnology, 17, 1674-1685 (2006). 8 Batzill, M. The surface and materials science of tin oxide [Text] / M. Batzill, U. Diebold // Progress in Surface Science. - 2005. - Vol. 79. - P. 47–154. 9 Wager, J.F. Transparent electronics [Text] / J.F. Wager // Science. - 2003. - Vol. 300. - P. 1245-1246. 10 Jung, J. Solar Cell [Text] / J. Jung, D.L. Kim, S.N. Oh, H.J. Kim // Solar Energy Mater. - 2012. - Vol. 102. - P. 103-108 11 Lampe, V. Thin film oxygen sensors made of reactively sputtered ZnO [Text] / V. Lampe, J. Mulle // Sens. and Actuators. - 1989. - Vol. 18. - P. 269-284. 12 Hoffman, K.L. ZnO based transparend thin film transistor [Text] / K.L. Hoffman, B.I. Norris, J.F. Wager // Appl. Phys. Lett.. - 2003. - Vol. 82. - P. 733-735. 13 Abdulaziz, A. Sh. Al – Shahrani, Preparation and characterisatron of ceramic and thin film Zn2SnO4 [Text] / A. Abdulaziz, Sh. Al – Shahrani // E-Theses, Diorham Un. - 1993. - Vol. 32. - P. 467-471. 14 Ganesh E Patil, D D Kajale, D N Chavan, N K Pawar, P T Ahire, S D Shinde, V B Gaikwad, G H Jain. Synthesis, characterization and gas sensing performance of SnO2 thin films prepared by spray pyrolysis // Bull. Mater. Sci., 2011, Vol. 34, No. 1, pp. 1–9. 15 E. Elangovan, M. P. Singha, M. S. Dharmaprakashb, K. Ramamurthi Some physical properties of spray deposited SnO2 thin films // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials Vol. 6, No. 1, March 2004, p. 197 – 203. 16 G. Korotcenkov, V. Brinzari, V. Golovanov Y. Blinov. Kinetics of gas response to reducing gases of SnO2 films, deposited by spray pyrolysis // Sensors and Actuators, 2004 B 98 p. 41–45. 17 S. Kaneko, S. Kawasaki, P. V. V. Jayaweera and G. R. A. Kumara. Preparation of Fluorine-doped Tin Oxide by a Spray Pyrolysis Deposition and Its Application to the Fabrication of Dye-sensitized Solar Cell Module 18 Schmid, W. Sensing of hydrocarbons with tin oxidesensors: possible reaction path as revealed by consumption measurements [Text] / W. Schmid, N. Barsan, U. Weimar // Sensors and Actuators B. - 2003. - Vol. 89. - №3. - P. 232- 236. 19 Room temperature fabrication of transparent flexible thin-film transistors using amorphous oxide semiconductors [Text] / K. Nomura, H. Ohta, A. Takagi, T. Kamiya, M. Hirano, H. Hosono // Nature. - 2004. - Vol. 432. - P. 488–492. 20 Talaat, M. H. Structural, electrical and optical properties of ATO thin films fabricated by dip coating method [Text] / M. H. Talaat, K. H. Naser // Int. Nano Lett. - 2011. - Vol. 1. - №2. - P. 123-128. 21 Якушова, Н.Д. Методы синтеза пленок модифицированного диоксида олова и их сенсорные свойства [Текст] / Н.Д. Якушова // Молодой ученый. -2013. - №2. - С. 9-14. 22 Физические методы исследования материалов твердотельной электроники [Текст] / С.И. Рембеза, Б.М. Синельников, Е.С. Рембеза, Н.И. Каргин – Ставрополь: СевКавГТУ, 2002. - 432 с. 23 Никольский, А.Б. Физические методы исследования неорганических веществ [Текст] / А.Б. Никольский; под ред. А.Б. Никольского. – М., Академия, 2006. - 443 с 24 Соловьев В.А. / Карпанин О.В., Метальников А.М. Автоматизированная система для получения и контроля свойств тонких пленок // Инновационные технологии в машиностроительном комплексе: сб. трудов I Международной научно-практической конференции. – Пенза: 2011. – С. 163 – 168. 25 Рембеза, С.И. Синтез многокомпонентных металлооксидных пленок различного состава (SnO2)x(ZnO)1-x (x=1-0.5) [Текст] / С.И. Рембеза, Н.Н. Кошелева, Е.С. Рембеза, Т.В. Свистова, Е.Ю. Плотникова, E. Suvaci, E. Ozel, G. Tuncolu, C. Aciksari // Физика и техника полупроводников. - 2014. - Т. 48. - № 8. - С. 1147-1151. 26 Физические методы исследования материалов твердотельной электроники [Текст] / С.И. Рембеза, Б.М. Синельников, Е.С. Рембеза, Н.И. Каргин – Ставрополь: СевКавГТУ, 2002. - 432 с. 27 Белоусов С.А. Электрофизические свойства металлооксидных пленок sno2, изготовленных по золь-гель технологии [Текст] / С.А. Белоусов, А.А. Носов, Т.Г. Меньшикова, С.И. Рембеза//2016 C. 22-26. 28 Кондрашин, В. И. Исследование влияния концентрации примеси на поверхностное сопротивление в ППП (полученных методом спрей-пиролиза) на основе диоксида олова / В. И. Кондрашин, Е. А. Печерская // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники : сб. материалов 19-й Всерос. молод. науч. школы-семинара. – Ульяновск, 2016. – С. 175–176. 29 Cинтез и свойства нанокристаллических пленок диоксида олова, полученных методом пиролиза аэрозолей / Р. М. Печерская, Е. А. Печерская, А. М. Метальников, В. И. Кондрашин, В. А. Соловьев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. – 2012. – № 4 (24). – С. 237–241. 30 Зинченко, Т. О. Анализ материалов, используемых для производства прозрачных проводящих покрытий / Т. О. Зинченко, Е. А. Печерская // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы : сб. науч. ст. V Всерос. межвуз. науч.?практ. конф. / под ред. Л. Р. Фионовой. – Пенза, 2018. – С. 256–258. 31 Оптические свойства полупроводников. Справочник / Под ред. М. П. Лисица. Киев, Наукова думка. 1987. 608 с. 32 Батавин В. В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур / В. В. Батавин, Ю. А. Концевой, Ю. В. Федорович. – М. : Радио и связь, 1985. – 264 с. 33 Электрические и газочувствительные свойства резистивного тонкопленочного сеносора на основе диоксида олова / О. В. Анисимов [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2006. – Т. 40, вып. 6. – С. 724–729. 34 Майссел Л. Технология тонких пленок : пер. с англ. / Л. Майссел, Р. Гленг; под ред. М. И. Елинсона, Г. Г. Смолко. – М. : Советское радио, 1977. – Т. 1 – 664с. 35 Борисенко А. И. Тонкие неорганические пленки в микроэлектронике / А. И. Борисенко, В. В. Новиков, Н. Е. Приходько, М. М. Митникова, Л. Ф. Чепик– Л. : Наука, 1972. – 114 с. 36 Хасс Г. Физика тонких пленок : в 3 т. / Г. Хасс, Р. Э. Тун; пер. с англ. Под ред. В. Б. Сандомирского, – М. : Мир, 1968. – Т. 3 : Физика тонких пленок. – С. 137. 37 Башмаков И. А. Формирование наноструктурированных поликристаллических пленок SnO2 / И. А. Башмаков, Т. А. Довженко, В. К. Ксеневич // Актуальные проблемы физики тв. тела ФТТ – 2009. – Т. 2. – С. 43–45.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ Тонкие пленки металлооксидных полупроводников много лет находили применение при изготовлении солнечных элементов, датчиков газов, полевых транзисторов и в других областях науки и техники, а в настоящее время используются для изготовления приборов и изделий прозрачной электроники. Cочетание оптических и электрофизических свойств определяет широкое применение этого материала на практике. Толщина пленок играет важную роль в формировании их электрических и оптических свойств, поэтому при получении требуется постоянно измерять этот параметр [1-3]. На сегодня в различных оптоэлектронных приборах и устройствах активно используются прозрачные проводящие покрытия на основе тонких пленок оксидов металлов (SnO2, ZnO и др.). Подобные материалы обладают уникальной комбинацией следующих свойств: высокой электропроводности и хорошей оптической прозрачности в видимой области электромагнитного спектра [4,5]. Оба этих параметра сильно зависят от толщины пленок, типа и концентрации примеси. Например, поверхностное сопротивление тонких пленок уменьшается при увеличении толщины. Поэтому, изменяя условия получения каким-либо методом, можно добиться улучшения электрических и оптических свойств. Полупроводниковые металлооксиды уже много лет применяются в фотоэлектрических технологиях.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Диссертация, Физика, 88 страниц
850 руб.
Диссертация, Физика, 64 страницы
490 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg