"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Структура и оптические свойства ZnO c наночастицами серебра
Лядов Н.М.1,2, Гумаров А.И.1, Кашапов Р.Н.2,1, Носков А.И.3, Валеев В.Ф.2, Нуждин В.И.2, Базаров В.В.2, Хайбуллин Р.И.2,1, Файзрахманов И.А.2,1
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Российской академии наук, Казань, Россия
3Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, Казань, Россия
Email: nik061287@mail.ru
Поступила в редакцию: 30 декабря 2014 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2015 г.

Методом ионно-стимулированного осаждения были синтезированы текстурированные тонкие пленки ZnO с нанокристаллической структурой. По данным рентгеновской дифракции размер кристаллитов составляет ~ 25 нм. Методом имплантации ионов серебра с энергией 30 кэВ в интервале доз (0.25-1)·1017 ион/см2 в тонкой приповерхностной области данных пленок сформированы тонкие (~15 нм) слои ZnO с наночастицами серебра и изучены их структура и оптические свойства. Получены гистограммы распределения наночастиц по размерам. В зависимости от дозы имплантации ионов серебра средний размер наночастиц серебра меняется от 0.5 до 1.5-2 нм. Оптическое пропускание образцов в видимой и ближней УФ области увеличивается с ростом дозы имплантации. Рассчитаны спектральные зависимости коэффициента поглощения имплантированных пленок с использованием модели поглощающая пленка/прозрачная подложка. Установлено, что основные изменения в спектрах оптической плотности происходят в области ~ 380 нм, где основной вклад в поглощение вносят наночастицы серебра диаметром менее 0.75 нм. В данной области спектра поглощение последовательно уменьшается с ростом дозы облучения ионами серебра, что связано с увеличением среднего размера наночастиц серебра. Установлено, что широкие полосы поверхностного плазмонного резонансного поглощения, характерные для синтезированных методом ионной имплантации нанокомпозитных пленок ZnO с наночастицами серебра, обусловлены тем, что размер формирующихся наночастиц не превышает 1.5-2 нм.
  • N. Akdogan, H. Zabel, A. Nefedov, K. Westerholt, H. Becker, S. G"ok, R. Khaibullin, L. Tagirov. Appl. Phys. Lett., 105 (4), 043 907 (2009)
  • N. Akdogan, A. Nefedov, K. Westerholt, H. Zabel, H. Becker, C. Somsen, R. Khaibullin, L. Tagirov. J. Phys. D: Appl. Phys., 41, 165 001 (2008)
  • R. Das, S. Ray. J. Phys. D: Appl. Phys., 36, 152 (2003)
  • J. Thienprasert, S. Rujirawat, W. Klysubun, J.N. Duenow, T.J. Coutts, S.B. Zhang, D.C. Look, S. Limpijumnong. Phys. Rev. Lett., 110, 055 502 (2013)
  • F. Sun, C.X. Shan, B.H. Li, Z.Z. Zhang, D.Z. Shen, Z.Y. Zhang, D. Fan. Optics Lett., 36 (4), 499 (2011)
  • L. Duan, W. Gao, R. Chen, Z. Fu. Sol. St. Commun., 145, 479 (2008)
  • K. Ellmer, A. Klein, B. Rech. Transparent Conductive Zinc Oxide, Basics and Applications in Thin Film Solar Cells (Berlin, Springer, 2008)
  • N.H. Nickel, E. Terukov. Zinc Oxide-A Material for Micro- and Optoelectronic Applications (Netherlands, Springer, 2005)
  • А.Л. Степанов, Р.И. Хайбуллин, Н. Кан, Р.А. Ганеев, А.И. Ряснянский, К. Бухал, С. Уюсал. ПЖТФ, 30 (20), 8 (2004)
  • В.В. Климов. Наноплазмоника (М., Физматлит, 2009)
  • И.Р. Набиев, Р.Г. Ефремов, Г.Д. Чуманов. УФН, 154 (3), 459 (1988)
  • C.F. Klingshirn, B.K. Meyer, A. Waag, A. Hoffmann, J. Geurts. Zinc Oxide (N. Y., Springer, 2010)
  • G.W. Arnold, J.A. Borders. J. Appl. Phys., 48, 1488 (1977)
  • И.А. Файзрахманов, В.В. Базаров, И.Б. Хайбуллин, А.Л. Степанов. ФТП, 40 (4), 419 (2006)
  • А.Л. Степанов, В.Ф. Валеев, В.И. Нуждин, В.В. Базаров, И.А. Файзрахманов. ЖТФ, 79 (10), 102 (2009)
  • A. Cetin, R. Kibar, M. Ayvacikli, N. Can, Ch. Buchal, P.D. Townsend, A.L. Stepanov, T. Karali, S. Selvi. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, 249, 474 (2006)
  • A. Crespo-Sosa, P. Schaaf, J.A. Reyes-Esqueda, J.A. Seman-Harutinian, A. Oliver. J. Phys. D: Appl. Phys., 40, 1890 (2007)
  • Н.М. Лядов, А.И. Гумаров, В.Ф. Валеев, В.И. Нуждин, В.В. Базаров, И.А. Файзрахманов. ЖТФ, 84 (5), 62 (2014)
  • И.А. Файзрахманов, В.В. Базаров, Н.В. Курбатова, И.Б. Хайбуллин, А.Л. Степанов. ФТП, 37 (2), 230 (2003)
  • V.V. Bazarov, V. Yu. Petukhov, I.A. Faizrakhmanov, G.G. Gumarov, V.A. Shustov, E.P. Zheglov, V.A. Zhikharev, I.B. Khaibullin. Physica C, 282, 589 (1997)
  • П.А Горбатова, В.В. Парфенов, Н.М. Лядов, Н.И. Халитов, Р.И. Хайбуллин, И.А. Файзрахманов. Уч. зап. Казан. гос. ун-та. Сер. физ.-матем. науки, 155 (1), 158 (2013)
  • Е.С. Машкова. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел. Сб. статей 1986-1987 гг. (М., Мир, 1989)
  • C. Jagadish, S. Pearton. Zinc Oxide bulk, Thin Films and Nanostructures (Elsevier, 2005)
  • С. Метфессель. Тонкие пленки, их изготовление и измерение (М., Госэнергоиздат, 1963)
  • G.W. Arnold. J. Appl. Phys., 46, 4466 (1975)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.