Исследование электрических характеристик пленок оксидов меди методом холловских измерений

  • V.S. Antoschenko Национальная нанолаборатория открытого типа, КазНУ им.аль-Фараби, Алматы, Казахстан
  • A.A. Migunova Национальная нанолаборатория открытого типа, КазНУ им.аль-Фараби, Алматы, Казахстан
  • V.V. Frantsev Национальная нанолаборатория открытого типа, КазНУ им.аль-Фараби, Алматы, Казахстан
  • O.A. Lavrishchev Национальная нанолаборатория открытого типа, КазНУ им.аль-Фараби, Алматы, Казахстан
  • R.R. Nemkayeva Национальная нанолаборатория открытого типа, КазНУ им.аль-Фараби, Алматы, Казахстан
  • N.A. Iminova Национальная нанолаборатория открытого типа, КазНУ им.аль-Фараби, Алматы, Казахстан

Аннотация

Изучены электрические характеристики пленок оксидов меди, полученных оригинальным методом “in situ CVD”. Пленки синтезировали за различное время при температуре 400оС в воздушно-аргоновой смеси с использованием порошкового металлического источника с зернистостью 100, 200 или 300 меш, активированного монохлоридом меди. Толщина слоя порошка составляла 0,9 мм. Подложками служили покровные боросиликатные стекла размером 25х25 мм2 толщиной 0,17 мм. Измерения выполняли методом Ван-дер-Пау на установке «Ecopia Hall Effect Measurement System (HMS-3000)». Толщину пленок определяли гравиметрическим методом. Изучалось влияние фракционного состава порошкового источника и времени синтеза на электрические характеристики пленок оксидов меди. Для интерпретации полученных результатов образцы пленок изучались методами  оптической микрофотографии и рамановской спектроскопии. Холловские измерения показали, что все образцы обладали р- типом проводимости с (NA-ND)=(1-9)Е15. Для порошков 100 и 200 меш с ростом времени синтеза концентрация дырок сначала быстро падала, а при времени синтеза более 5 минут наблюдалось ее медленное понижение. Для порошка 300 меш концентрация дырок оставалась практически постоянной при всех временах синтеза. Исследование зависимостей подвижности от времени синтеза показало их колоколообразный характер. Максимальная величина подвижности дырок равная 47 см2В-1.с- была получена для пленок Cu2O, синтезированных за время 30 мин. из порошков 100 меш. Удельное сопротивление пленок слабо зависело от времени синтеза и менялось в диапазоне от 100 до 260 Ом.см в зависимости от зернистости порошка источника. Предложено объяснение полученных результатов изменением фазового состава пленок оксидов меди

Литература

1. K. Fujimoto, T. Oku, T. Akiyama, and A. Suzuki, J. of Physics: Conference series, 433, 012024, (2013).

2. Ch-H. Hsu, L-Ch. Chen, and Yi-F. Lin, Materials, 6, 4479-4488, (2013).

3. F. Arith, S.A.M. Anis, M.M. Said, and C.M.I. Idris, Advanced Material Res., 827, 38-43, (2014).

4. Y.S. Lee, J. Heo, M.T. Winkler, S.Ch. Siah, S.B. Kim, R.G. Gordonb, and T. Buonassisi, J. of Mater. Chem. A, 1, 15416-15422, (2013).

5. Yil-Hwan You, Seung-Muk Bae, Young-Hwan Kim, and Jinha Hwang, J. of Microelectronics & Packag. Soc., 20, 1, 27-31, (2013).

6. A. Sachdeva, A. Annu, and N.R. Sharma, Int. J. of Engin. Sci. and Technology, 3(5), 403-410, (2014).

7. S. Steinhauer, E. Brunet, T. Maier, et.al. IMCS 2012- The 14th Int. Meeting on Chemical Sensors, 713-716, (2012).

8. F.M. Li, R. Waddingham, W.I. Milne, A.J. Flewitt et.al. Thin Solid Films, 520, 1278-1284, (2011).

9. Y.S. Lee, M.T. Winkler, S.Ch. Siah, R. Brandt, and T.Buonassisi, Applied Physics Letters, 98, 192115(1-3), (2011).

10. V. Figueiredo, E. Elangovan, G. Goncalves, P. Barquinha, L. Pereira, N. Franco, E. Alves, R. Martins, and E.Fortunato, Applied Surface science, 254, 3949–3954, (2008).

11. D.S. Murali, Sh. Kumar, R.J. Choudhary, A.D. Wadikar, M.K. Jain, and A. Subrahmanyam, AIP Advances, 5, 047143/5, (2015).

12. K.V. Rajani, S. Danielsa, E. McGlynnb, R.P. Gandhiramanc, R. Groarked and P.J. McNallye, Materials Letters, 71, 160-163, (2012).

13. Fan-Yong Ran, Hidenori Hiramatsu, Hideo Hosono, and Toshio Kamiya, Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena, 33, 051211, (2015).

14. Muñoz-Rojas, M. Jordan, C. Yeoh, A.T. Marin, A. Kursumovic et.al. AIP Advances 2, 042179/7, (2012).

15. K. Matsuzaki, K. Nomura, H. Yanagi, T. Kamiya, M. Hirano, and H. Hosono, Phys. Status Solidi A, 206, 2192, (2009).

16. Report on research work: "Development of a new economical technology for the production of coatings from copper oxide for various functional purposes" 3225 / GF4 (Intermediate) No. of state registration: 0115РК00862.
Как цитировать
ANTOSCHENKO, V.S. et al. Исследование электрических характеристик пленок оксидов меди методом холловских измерений. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), [S.l.], v. 64, n. 1, p. 4-11, mar. 2018. ISSN 2663-2276. Доступно на: <https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/603>. Дата доступа: 17 apr. 2021
Раздел
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.