Исследование механизмов фотонного отверждения золь-гель-пленок оксида цинка для гибкой электроники

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Фотоотжиг – технологический прием, позволяющий заменить финишную высокотемпературную обработку металлооксидных золь-гель-пленок на комбинацию мягкого нагрева и УФ-облучения. Установлено, что рост температуры при термической обработке осажденного на подложку золя приводит к превращению ацетата цинка в слоистый основный ацетат цинка, который трансформируется в гидроксид Zn(OH)2, переходящий в аморфный оксид ZnO. Показано, что при нагреве до 130°С параллельное УФ-облучение пленок способствует непосредственному переходу слоистого основного ацетата цинка в оксид за счет эффективного удаления гидроксильных и ацетатных групп. При повышении температуры до 140°С УФ-облучение пленок утрачивает целесообразность, так как и фотоотжиг, и термообработка приводят к идентичным свойствам исследованных материалов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. А. Пронин

Пензенский государственный университет

Email: starosta07km1@mail.ru
Россия, Пенза

А. С. Комолов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: starosta07km1@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Э. Ф. Лазнева

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: starosta07km1@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Мошников

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” им. В.И. Ульянова (Ленина)

Email: starosta07km1@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Карманов

Пензенский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: starosta07km1@mail.ru
Россия, Пенза

Н. Д. Якушова

Пензенский государственный университет

Email: starosta07km1@mail.ru
Россия, Пенза

Список литературы

  1. Korotcenkov G., Brinzari V., Schwank J. et al. // Sens. Actuators. B. 2001. V. 77. № 1–2. P. 244. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(01)00741-9
  2. Waldman L.J., Haunert D.P., Carson J.D. et al. // ACS Omega. 2024. V. 9. № 27. P. 29732. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c03288
  3. Ren X., Yang L., Cheng Q. et al. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2024. V. 35. № 3. P. 217. https://doi.org/10.1007/s10854-024-11949-2
  4. Kumar B.B., Tiwari P.K., Dubey S. et al. // Micro Nanostructures. 2022. V. 164. P. 107122. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2021.107122
  5. Krishna M.S., Singh S., Batool M. et al. // Mater. Adv. 2023. V. 4. № 2. P. 320. https://doi.org/10.1039/D2MA00878E
  6. Yakimets I., MacKerron D., Giesen P. et al. // Adv. Mater. Res. 2010. V. 93. P. 5. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.93-94.5
  7. Lamanna L., Rizzi F., Guido F. et al. // Adv. Electron. Mater. 2019. V. 5. № 6. P. 1900095. https://doi.org/10.1002/aelm.201900095
  8. Kim Y.-H., Heo J.-S., Kim T.-H. et al. // Nature. 2012. V. 489. P. 128. https://doi.org/10.1038/nature11434
  9. Park J.W., Kang B.H., Kim H.J. // Adv. Funct. Mater. 2020. V. 30. № 20. P. 1904632. https://doi.org/10.1002/adfm.201904632
  10. Leppaniemi J., Eiroma K., Majumdar H. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. V. 9. № 10. P. 8774. https://doi.org/10.1021/acsami.6b14654
  11. Pronin I.A., Plugin I.A., Kolosov D.A. et al. // Sens. Actuators. A. 2024. V. 377. P. 115707. https://doi.org/10.1016/j.sna.2024.115707
  12. Jaisutti R., Kim J., Park S.K. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016. V. 8. № 31. P. 20192. https://doi.org/10.1021/acsami.6b05724
  13. Dong Z., Wang J., Men J. et al. // Inorg. Chem. 2024. V. 63. № 12. P. 5709. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.4c00178
  14. Subbiah A.S., Mathews N., Mhaisalkar S. et al. // ACS Energy. Lett. 2018. V. 3. № 7. P. 1482. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.8b00692
  15. Lima A.H., Raeyani D., Sudmand S.A. et al. // Opt. Mater. 2024. V. 149. P. 115041. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2024.115041
  16. Hsu J.W., Piper R.T. // J. Phys. D. 2024. V. 57. № 25. P. 252001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ad3560
  17. John R.A., Chien N.A., Shukla S.et al. // Chem. Mater. 2016. V. 28. № 22. P. 8305. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b03499
  18. Piper R.T., Xu W., Hsu J.W. // IEEE J. Photovolt. 2022. V. 12. № 3. P. 722. https://doi.org/10.1109/JPHOTOV.2022.3159395
  19. Tauc J. Amorphous and Liquid Semiconductors. Springer Science and Business Media, 2012. 441 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-8705-7
  20. Song R.Q., Xu A.W., Deng B. et al. // Adv. Funct. Mater. 2007. V. 17. № 2. P. 296. https://doi.org/10.1002/adfm.200600024
  21. Wang Y., Li Y., Zhou Z. et al. // J. Nanoparticle Res. 2011. V. 13. P. 5193. https://doi.org/10.1007/s11051-011-0504-y
  22. Hosono E., Fujihara S., Kimura T. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2004. V. 272. № 2. P. 391. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.10.005
  23. Holzwarth U., Gibson N. // Nature Nanotechnol. 2011. V. 6. № 9. P. 534. https://doi.org/10.1038/nnano.2011.145
  24. Coleman V.A., Jagadish C. // Zinc Oxide Bulk, Thin Films and Nanostructures. Elsevier Science Ltd, 2006. Р. 1. https://doi.org/10.1016/B978-008044722-3/50001-4
  25. Pronin I.A., Averin I.A., Karmanov A.A et al. // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 11. P. 1924. https://doi.org/10.3390/nano12111924
  26. Filippov I.A., Karmanov A.A., Yakushova N.D. et al. // Crystallography Reports. 2024. V. 69. № 7. Р. 1162. https://doi.org/10.1134/S106377452460162X
  27. Duchoslav J., Steinberger R., Arndt M. et al. // Corrosion Sci. 2014. V. 82. P. 356. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2014.01.037
  28. Liang M.K., Limo M.J., Sola-Rabada A. et al. // Chem. Mater. 2014. V. 26. № 14. P. 4119. https://doi.org/10.1021/cm501096p
  29. Frankcombe T.J., Liu Y. // Chem. Mater. 2023. V. 35. № 14. P. 5468. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c00801

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограммы образцов золь-гель-пленок оксида цинка. На вставке – кристаллическая структура LBZA.

Скачать (149KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры поглощения образцов в координатах Тауца после термической (1) и комбинированной (2) обработки при температуре 120 (а), 130 (б) и 140°С (в).

Скачать (169KB)
Метаданные
4. Рис. 3. РФЭ-спектры Zn2p (а) и O1s (б) образцов.

Скачать (298KB)
Метаданные
5. Рис. 4. РФЭ-спектр C1s образцов.

Скачать (183KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025