Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)
О. К. Шуаібов, О. Й. Миня, Р. В. Грицак, А. О. Малініна, О. М. Малінін, З. Т. Гомокі, М. І. Ватрала, В. В. Суран
Умови синтези наноструктур оксиду Цинку з продуктів деструкції перенапруженого наносекундного розряду між електродами з цинку в кисні під опромінюванням підкладинки ультрафіолетовим випроміненням
0073–0086 (2023)
PACS numbers: 51.50.+v, 52.80.-s, 52.80.Mg, 52.80.Tn, 52.90.+z, 79.60.Jv, 81.40.Wx
Наведено характеристики та параметри плазми перенапруженого наносекундного розряду, який запалювався між електродами з цинку в кисні (р = 13,3 і 101,3 кПа). Пари Цинку вносилися у розряд за рахунок мікровибухів природніх неоднорідностей на поверхнях цинкових електрод у сильному електричному полі. Це створює передумови для синтези тонких наноструктурованих плівок оксиду Цинку, які можуть бути осаджені на твердій діелектричній підкладинці, встановленій біля системи електрод. Представлено результати дослідження оптичних характеристик перенапруженого наносекундного розряду із величиною розрядного проміжку d = 2 мм. Ідентифікація спектрів випромінення плазми дала змогу встановити основні збуджені продукти плазми, які формують спектер УФ-випромінення плазми та виступають одночасно імпульсним джерелом кластерів і малих наночастинок оксиду Цинку. Методом числового моделювання параметрів плазми розряду на парах Цинку та кисню, яке ґрунтується на розв’язку Больцманнового кінетичного рівняння для функції розподілу електронів за енергіями, розраховано параметри плазми: Те (температуру), Ne (густину електронів), питомі втрати потужности розряду на основні електронні процеси та константи швидкости електронних реакцій в залежності від величини відношення E/N (де E — напруженість електричного поля, N — повна концентрація частинок розряду)
Keywords: перенапружений наносекундний розряд, оксид Цинку, кисень, тонкі плівки, УФ-випромінення, параметри плазми.
References
- S. Mridha and D. Basak, Journal of Applied Physics, 101: 08102 (2007); https://doi.org/ 10.1063/1.2724808
- N. P. Klochko, K. S. Klepikova, D. O. Zhadan, V. R. Kopach, I. V. Khrypunova, S. I. Petrushenko, S. V. Dukarov, V. M. Lyubov, and A. L. Khrypunova, J. Nano- Electron. Phys., 12, No. 3: 03007 (2020); https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03007
- I. D. Fedorets, N. L. Glapova, N. P. Dikiy, A. N. Dovbnya, E. P. Medvedeva, Yu. V. Lyashko, N. S. Lutsay, D. V. Medvedev, and V. L. Uvarov, Bulletin of Kharkiv University. Physical Series, 916: 100 (2010) (in Russian).
- D. K. Hwang, M. S. Oh, J. H. Lim, and S. J. Park, Journal of Physics D: Applied Physics, 40: 387 (2007); https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/22/R01
- C. P. Chen, P. H. Lin, L. Y. Chen, M. Y. Ke, Y. W. Cheng, and J. J. Huang, Nanotechnology, 20: 245204 (2009); https://doi.org/10.1088/0957-4484/20/24/245204
- V. I. Popovych, A. I. Ievtushenko, O. S. Lytvyn, V. R. Romanjuk, V. M. Tkach, V. A. Baturyn, O. Y. Karpenko, M. V. Dranchuk, L. O. Klochkov, M. G. Dushejko, V. A. Karpyna, and G. V. Lashkarov, Ukr. J. Phys., 61, No. 4: 325 (2016) (in Ukrainian); https://doi.org/10.15407/ujpe61.04.0325
- V. S. Burakov, N. V. Tarasenko, E. A. Nevar, and M. I. Nedel’ko, Technical Physics, 81, No. 2: 89 (2011) (in Russian).
- I. V. Kurylo, I. O. Rudyi, I. Ye. Lopatynskyi, M. S. Fruzhynskyi, I. S. Virt, P. Potera, and H. Luka, Visnyk of Lviv Polytechnic National University. Electronics, 708: 24 (2011) (in Ukrainian).
- A. M. Opolchentsev, L. A. Zadorozhnaya, Ch. M. Briskina, V.M. Markushev, A. P. Tarasov, A. E. Muslimov, and V. M. Kanevskii, Optics and Spectroscopy, 125, No. 4: 501 (2018); https://doi.org/10.1134/S0030400X1810017X
- O. K. Shuaibov, O. Y. Minya, M. P. Chuchman, A. O. Malinina, O.M. Malinin, V. V. Danilo, and Z. T. Gomoki, Ukrainian Journal of Physics, 63, No. 9: 790 (2018); https://doi.org/10.15407/ujpe63.9.790
- G. A. Mesyats, Usp. Fizich. Nauk, 165, No. 6: 601 (1995); https://doi.org/10.1070/ PU1995v038n06ABEH000089
- A. K. Shuaibov, A. Y. Minya, Z. T. Gomoki, A. A. Malinina, and A. N. Malinin, Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 56, No. 4: 510 (2020); https://doi.org/10.3103/ S106837552004016X
- A. H. Abduev, A. Sh. Asvarov, A. K. Ahmetov, R. M. Jemirov, and V. V. Beljaev, Pisma v ZhTF, 43, No. 22: 40 (2017) (in Russian); https://doi.org/10.21883/PJTF.2017.22.45259.16874
- O. Y. Mynia, O. K. Shuaibov, Z. T. Homoki, V. V. Danylo, M. M. Chavarha, and L. E. Kukri, Scientific Herald of Uzhhorod University. Series ‘Physics’, 39: 93 (2016) (in Ukrainian).
- V. V. Danylo, O. Y. Mynia, O. K. Shuaibov, I. V. Shevera, Z. T. Homoki, and M. V. Dudych, Scientific Herald of Uzhhorod University. Series ‘Physics’, 42: 128 (2017) (in Ukrainian); https://doi.org/10. 24144/2415–8038
- O. K. Shuaibov and A. O. Malinina, Progress in Physics of Metals, 22, No. 3: 382 (2021); https://doi.org/10.15407/ufm.22.03.382
- M. I. Vatrala, R. V. Hrytsak, A. O. Malinina, O. O. Kudin, and O. K. Shuaibov, International Conference of Young Scientists and Post-Graduate Students (May 26–28, 2021, Uzhhorod): Book of Abstracts, p. 148.
- K. Korytchenko, O. Shypul, D. Samoilenko, I. Varshamova, А. Lisniak, S. Harbuz, and K. Ostapov, Electrical Engineering & Electromechanics, 1: 35 (2021); https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.1.06
- V. F. Tarasenko, Runaway Electrons Preionized Diffuse Discharge (New York: Nova Science Publishers Inc.: 2014).
- A. R. Striganov, Tables of Spectral Lines of Neutral and Ionized Atoms (New York: Springer: 1968).
- NIST Atomic Spectra Database Lines Form; https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD /lines_form.html
- S. I. Maksimov, A. V. Kretinina, N. S. Fomina, L. N. Gall’, Nauchnoye Priborostroenie, 25, No. 1: 36 (2015) (in Russian).
- Yu. M. Smirnov, Optics and Spectroscopy, 104, No. 2: 159 (2008); https://doi.org/10.1134/S0030400X08020021
- BOLSIG+ http://www.bolsig.laplace.univ-tlse.fr/
- Y. P. Bogdanova, S. V. Ryazantseva, and V. E. Yakhontova, Optics and Spectroscopy, 51: 444 (1981) (in Russian).
- A. Y. Korotkov, Technical Physics, 62, No. 7: 142 (1992)
|