Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)
O. M. Bordun, I. O. Bordun, I. I. Medvid, M. V. Protsak, I. Yo. Kukharskyy, V. G. Bihday, I. M. Kofliuk, I. Yu. Khomyshyn, and D. S. Leonov
Surface Morphology of ZnGa2O4:Cr Thin Films Obtained by RF Ion-Plasma Sputtering
709–720 (2023)
PACS numbers: 61.72.Mm, 68.35.Ct, 68.37.Ps, 68.55. A-, 68.55. J-, 81.15.Cd, 82.80.Pv
Методом високочастотного (ВЧ) йонно-плазмового розпорошення в атмосфері арґону на монокристалічних підкладинках NaCl та аморфних підкладинках ню-SiO2 одержано тонкі плівки ZnGa2O4:Cr. Дослідження морфології поверхні тонких плівок методом атомно-силової мікроскопії (АСМ) показали, що з переходом від підкладинок NaCl до ню-SiO2 середній діяметер зерен, що формують поверхню плівки, зменшується від 320 нм до 211 нм. Термооброблення плівок на підкладинках з ню-SiO2 в атмосфері арґону слабо впливає на середній діяметер зерен, а термооброблення на повітрі приводить до зростання середнього діяметра зерен до 316 нм. На основі XPS-спектрів показано, що після високотемпературного відпалу у досліджуваних плівках, окрім фази ZnGa2O4, можлива надлишкова присутність фази Ga2O3. Встановлено, що за відпалу плівок ZnGa2O4:Cr на повітрі відбувається зростання зерен вздовж поверхні плівки, а за відпалу в атмосфері арґону відбувається зростання зерен перпендикулярно до поверхні плівки.
Keywords: ґалат Цинку, хромистий активатор, тонкі плівки, кристаліти, морфологія поверхні.
References
- X. Yu, T. Marks and A. Facchetti, Nature Mater., 15: 383 (2016); https://doi.org/10.1038/nmat4599
- P. Koralli, S. F. Varol, G. Mousdis, D. E. Mouzakis, Z. Merdan, and M. Kompitsas, Chemosensors, 10: 162 (2022); https://doi.org/10.3390/chemosensors10050162
- O. M. Bordun and A. T. Stets’kiv, J. Appl. Spectrosc., 68, No. 5: 882 (2001); https://doi.org/10.1023/A:1013266505668
- A. Das and D. Basak, ACS Appl. Electron. Mater., 3, No. 9: 3693 (2021); https://doi.org/10.1021/acsaelm.1c00393
- O. M. Bordun, B. O. Bordun, I. M. Kofliuk, I. Yo. Kukharskyy, I. I. Medvid, and M. V. Protsak, IEEE XIIth International Conference on Electronics and Information Technologies (ELIT) (19–21, May 2021, Lviv, Ukraine), p. 33–36; https://doi.org/10.1109/ELIT53502.2021.9501095
- P. Sakthivel, R. Murugan, S. Asaithambi, M. Karuppaiah, S. Rajendran, and G. Ravi, J. Phys. Chem. of Solids, 126: 1 (2019); https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.10.031
- R.-H. Horng, Ch.-Yi Huang, S.-L. Ou, T.-K. Juang, and P.-L. Liu, Cryst. Growth Des., 17, No. 11: 6071 (2017); https://doi.org/10.1021/acs.cgd.7b01159
- Ch.-Ch. Yen, A. K. Singh, H. Chang, K.-P. Chang, P.-W. Chen, P.-L. Liu, and D.-S. Wuu, Appl. Surf. Science, 597: 153700 (2022); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.153700
- H. Lee, Ch. W. Bark, and H. W. Cho, Jpn. J. Appl. Phys., 58: SDDE15 (2019); https://doi.org/10.7567/1347-4065/ab1478
- Zh. Jiao, G. Ye, F. Chen, M. Li, and J. Liu, Sensors, 2: 71 (2002); https://doi.org/10.3390/s20300071
- Y. E. Lee, D. P. Norton, J. D. Budai, and Y. Wei, J. Appl. Phys., 90, No. 8: 3863 (2001); https://doi.org/10.1063/1.1396829
- S.-H. Tsai, Yu.-Ch. Shen, Ch.-Yi Huang, and R.-H. Horng, Appl. Surf. Science, 496: 143670 (2019); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143670
- M. N. da Silva, J. M. de Carvalho, M. C. de Abreu Fantini, L. A. Chiavacci, and C. Bourgaux, ACS Appl. Nano Mater., 2, No. 11: 6918 (2019); https://doi.org/10.1016/j.cofs.2019.08.010
- A. Guo, L. Zhang, N. Cao, T. Lu, Y. Zhu, D. Tian, Zh. Zhou, Sh. He, B. Xia, and F. Zhao, Appl. Phys. Express, 16: 021004 (2023); https://doi.org/10.35848/1882-0786/acb98c
- Y. Liu, T. Zheng, X. Zhang, and Ch. Chen, Scientific Reports, 13: 14430 (2023); https://doi.org/10.1038/s41598-023-41658-5
- O. M. Bordun, V. G. Bihday, and I. Yo. Kukharskyy, J. Appl. Spectrosc., 80, No. 5: 721 (2013); https://doi.org/10.1007/s10812-013-9832-2
- Ch. S. Kamal, S. Boddu, B. Vishwanadh, K. R. Rao, V. Sudarsan, and R. K. Vatsa, J. Lumin., 188: 429 (2017); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.04.056
- H. Liang, F. Meng, B. K. Lamb, Q. Ding, L. Li, Zh. Wang, and S. Jin, Chem. Mater., 29, No. 17: 7278 (2017); https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b01930
- M. Hirano, Sh. Okumura, Y. Hasegawa, and M. Inagaki, Intern. J. Inorg. Mater., 3: 797 (2001); https://doi.org/10.1016/S1466-6049(01)00178-7
- Z. Lou, L. Li, and G. Shen, Nano Res., 8: 2162 (2015); https://doi.org/10.1007/s12274-015-0723-0
- A. Sood, F.-G. Tarntair, Yu-X. Wang, T.-Ch. Chang, Yu-H. Chen, P.-L. Liu, and R.-H. Horng, Results in Physics, 29: 104764 (2021); https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.104764
- Y. Jang, S. Hong, J. Seo, H. Cho, K. Char, and Z. Galazka, Appl. Phys. Lett., 116: 202104 (2020); https://doi.org/10.1063/5.0007716
- P. D. Rack, J. J. Peterson, M. D. Potter, and W. Park, J. Mater. Res., 16, No. 5: 1429 (2001); https://doi.org/10.1557/JMR.2001.0199
- P. Dhak, U. K. Gayen, S. Mishra, P. Pramanik, and A. Roy, J. Appl. Phys., 106, No. 6: 063721 (2009); https://doi.org/10.1063/1.3224866
- K. Wasa, M. Kitabatake, and H. Adachi, Thin Film Materials Technology: Sputtering of Compound Materials (Springer-Verlag GmbH&Co. KG–William Andrew Inc. Publishing: 2004).
- O. M. Bordun, I. Yo. Kukharskyy, and V. G. Bihday, J. Appl. Spectrosc., 78, No. 6: 922 (2012); https://doi.org/10.1007/s10812-012-9555-9
- W.-K. Wang, K.-F. Liu, P.-Ch. Tsai, Y.-J. Xu, and Sh.-Y. Huang, Coatings, 9, No. 12: 859 (2019); https://doi.org/10.3390/coatings9120859
- O. M. Bordun, V. G. Bihday, and I. Yo. Kukharskyy, J. Appl. Spectrosc., 81, No. 1: 43 (2014); https://doi.org/10.1007/s10812-014-9884-y
- O. M. Bordun, I. Y. Kukharskyy, and B. O. Bordun, Physics and Chemistry of Solid State, 16, No. 1: 74 (2015) (in Ukrainian); https://doi.org/10.15330/pcss.16.1.74-78
- C. V. Thompson, Sol. State Phys., 55: 269 (2001); https://doi.org/10.1016/S0081-1947(01)80006-0
- C. V. Thompson, J. Appl. Phys., 58, No. 2: 763 (1985); https://doi.org/10.1063/1.336194
- C. V. Thompson, Interface Science, 6: 85 (1998); https://doi.org/10.1023/A:1008616620663
- O. M. Bordun, I. O. Bordun, I. M. Kofliuk, I. Yo. Kukharskyy, I. I. Medvid, Zh. Ya. Tsapovska, and D. S. Leonov, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 1: 91 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.01.091
- O. M. Bordun, B. O. Bordun, I. Yo. Kukharskyy, I. I. Medvid, I. I. Polovynko, Zh. Ya. Tsapovska, and D. S. Leonov, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 19, Iss. 1: 159 (2021); https://doi.org/10.15407/nnn.19.01.159
|