Исследование и оптимизация оптических и электрических свойств плёнок оксида индия-олова, полученных методом магнетронного напыления при различных потоках кислорода
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2020.v73.i2.05Ключевые слова:
прозрачные проводящие пленки, оксид индия олова, магнетронное напыление, гетеропереходной кремниевый солнечный элемент, transparent conductive films, indium tin oxide, magnetron sputtering, heterojunction silicon cell., мөлдір өткізгіш қабықша, индий-қалайы оксиді, магнетронды шашырау, гетеро ауысу кремний күн элементіАннотация
Оксид индия-олова является широко используемым материалом в современной оптике и электронике и имеет обширную область применения от антиотражающих покрытий до жидкокристаллических дисплеев. Данная работа посвящена применению плёнок оксида индия-олова в области солнечной энергетики. Плёнки были получены с помощью магнетронного напыления (PVD – physical vapour deposition). Оптимизация режимов синтеза плёнок является одной из важнейших задач для солнечной фотовольтаики. В данной работе показаны результаты исследования влияния потоков кислорода в процессе синтеза на стекле пленок оксида индия-олова, полученных методом магнетронного напыления, а также влияние толщин полученных пленок на их оптические и электрические свойства. Оптические свойства представлены в виде спектров пропускания. Электрические свойства представлены в виде результатов измерений удельного сопротивления, подвижности и концентрации носителей и их взаимосвязи со скоростью движения образцов, толщины и потока кислорода. Было выявлено, что характеристики пленок оксида индия-олова зависят от потоков кислорода, а также от толщины самих пленок. В качестве оптимизации технологического процесса был выбран отжиг пленок при температуре 300о С.
Библиографические ссылки
2 I.P. Smirnova, L.K. Markov, A.S. Pavluchenko, M.V. Kukushkinand S.I. Pavlo et al., Fizika i tehnika poluprovodnikov, 48(1), 61-66 (2014). (in Russ)
3 W. Wohlmuth, and I. Adesida, Thin Solid Films, 479(1-2), 223-231 (2005).
4 E. Terzini, P. Thilakan and C. Minarini, Materials Science and Engineering: B, 77(1), 110-114 (2000).
5 P.N. Krylov, R.M. Zakirovaand I.V. Fedotova, Fizika i tehnika poluprovodnikov, 47(10), 1421-1424 (2013).
(in Russ)
6 L.K. Markov, I.P. Smirnova, et al.,, Fizika i tehnika poluprovodnikov 50.7, 1001-1006 (2016). (in Russ)
7 L.G. Daza, M. Acosta, et al., Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 29(12), 2566-2576 (2019).
8 I.K. Meshkovskiy, S.A. Plyastsov, Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 15(6), 969–9756 (2015). (in Russ).
9 L.P. Amosova and M.B. Isaev, j. tehnicheskoifiziki, 84(10), 127-132 (2014). (in Russ).
10 10Z. Ghorannevis, E. Akbarnejad and M.Ghoranneviss, J. TheorApplPhys 9, 285–290 (2015).
11 Shi, Feng Introductory Chapter: Magnetron Sputtering.(Online First, IntechOpen, Nov 5, 2018). Available from: https://www.intechopen.com/online-first/introductory-chapter-basic-theory-of-magnetron-sputtering
12 K.P. Sibin, N. Selvakumar, et al., Solar Energy, 141, 118-126 (2017).
13 J. Bett, K.M. Winkler, et al., ACS applied materials and interfaces,11(49), 45796-45804 (2019).
14 Z. Wei, B. Smith, et al., Journal of Materials ChemistryC, 7(35), 10981-10987 (2019).
15 D. Zhanga, A. Tavakoliyarakia, et al., EnergyProcedia, 8, 207–213 (2011).
16 D. Fujishima, H. Inoue, et al., 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conf. (PVSC35),(Honolulu, 20-25 June, 2010), p. 003137-003140.
17 E.I. Terukov, A.S. Abramov, et al., Fizika I tehnika poluprovodnikov, 52(7), 792-795 (2018).
18 G. Jin-Hua, S. Jia-Le, et al., Chinese Physics B, 24(11), 117703 (2015).
19 A. H. Sofi, M. A. Shah and K. Asokan, J. of Electronic Materials, 47(2), 1344-1352 (2018).
20 M. Marikkannan, M. Subramanian et al., AIPAdvances, 5(1), 017128 (2015).
21 T. Mishima, M. Taguchi, et al., Solar Energy Materials and Solar Cells, 95(1), 18-21 (2011).
22 S.Y. Lien, Thin Solid Films, 518(21), S10-S13 (2010).
23 C.L. Tien, H.Y. Lin, et al., Advances in Condensed Matter Physics, 2018(3), 1-6 (2018).
24 A. Chen, K. Zhu, et al., Solar energy materials and solar cells, 120, 157-162 (2014).
25 S.H. Lee, D.K. Lee, et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, 459(1), 221-501 (2006).
26 X. Han and S.B. Mendes, Thin solid films, 603, 230-237 (2016).
27 D. Choi, S.J. HongandY. Son, Materials, 7(12), 7662-7669 (2014).
