Одержання та дослідження гетероструктури ZnO:Al/por-Si/Si

Дяденчук, А. Ф.; Кідалов, В. В.

Методом золь-гель із наступним центрифугуванням одержано плівки ZnO:Al на поруватих підкладинках Si (1 1 1). Розглянуто вплив температури відпалу та кількості нанесення і сушіння шарів золю на шорсткість поверхні, структурну стійкість плівки ZnO:Al, усадку й ущільнення плівки, фізичну стабільність і відшаровування. Розмір пор підкладинки становить 500 нм. Глибина поруватого шару 6 мкм. Прекурсор містить 0,3 М ацетат цинку Zn(CH3COO)2 - 12H2O, абсолютний ізопропіловий спирт, диметилформамід, 2-метоксіетанол та AlCl3 - 6H2O. Суміш поміщається в ультразвукову ванну. Процес перемішування триває 30 хв. Одержаний розчин витримується 52 год за 22 +- 2 <^>oC. Золь наноситься за допомогою відпалу (3000 об/хв, 30 с). Далі процес відпалу проводиться з кроком 10 хв і температурним інтервалом 20 <^>oC. Температура обробки досягає 350 <^>oC. Потім зразки охолоджуються до кімнатної температури. Процес нанесення та сушіння повторюється до одержання необхідної товщини. На останньому етапі діапазон температур становить 20 <^>oC; кінцева температура відпалу доводиться до 500 і 550 <^>oC. Морфологію поверхні та поперечного перерізу одержаної структури охарактеризовано за допомогою сканувальної електронної мікроскопії. Хімічний склад поверхні вивчено за допомогою рентгеноспектрального мікроаналізу. Фазовий аналіз визначено за допомогою рентгенівської установки ДРОН-3М. Встановлено, що за багаторазового нанесення шарів золю (8 і більше) відбувається заліковування тріщин у нижніх шарах отриманих покриттів. Доведено, що за температури відпалу 550 <^>oC поверхня плівки є гладенькою, однорідною, менш шорсткою та має більшу адгезію до кремнієвої підкладинки. Одержані в результаті плівки ZnO:Al мають товщину ~ 1 мкм. Плівки мають шестигранну будову вюрциту. EDAX-спектри демонструють стехіометричний склад поверхні гетероструктури ZnO:Al/porous-Si/Si.


	Наукова періодика України		Хімія, фізика та технологія поверхні