Прозрачные проводящие тонкопленочные покрытия применяются в различных областях, таких как солнечные элементы, газовые сенсоры, оптоэлектронные устройства, высокотемпературные зеркала, плоскопанельные дисплеи. Однако развитием и совершенствованием «пластмассовой» электроники возникла необходимость получения высокопроводящих прозрачных покрытий на гибких органических подложках, например, полиэтилентерефталата (ПЭТ), для которых не применимы высокотемпературные технологические процессы. Такие покрытия должны обладать высоким коэффициентом пропускания в видимой области спектра и низким удельным сопротивлением и формироваться при комнатной температуре.
ТОНКИЕ ПЛЕНКИ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ In2O3:SnO2 (ITO); ZnO:Al; ZnO:Ga; SnO2:Sb НА АМОРФНЫХ И ГИБКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОДЛОЖКАХ
В лаборатории наноструктур и оптических покрытий ИПЛИТ РАН создаются и исследуются высокопроводящие прозрачные в видимой области спектра полупроводниковые тонкопленочные покрытия ZnO:Ga, ZnO:Al, In2O3:SnO2 (ITO), SnO2:Sb.Такие покрытия, как правило, выращиваются при температуре подложки выше 300 ºC и подвергаются постростовому высокотемпературному отжигу (~700 ºC) для достижения желаемых электрических и оптических свойств.
Разработана технология формирования прозрачных высокопроводящих покрытий SnO2:Sb на гибких органических подложках методом импульсного лазерного осаждения в бескапельном режиме при комнатной температуре для их использования в «пластмассовой» электронике (авиационное остекление (защита окон летательных аппаратов от обледенения, избыточного СВЧ излучения и потока теплового солнечного излучения), солнечные батареи на гибкой основе, прозрачные электроды для гибкой и портативной электроники, широкоформатные дисплеи, органические светодиоды, многофункциональные стекла (электрохромные покрытия), фотодиоды и фототранзисторы), где не применимы высокотемпературные технологические процессы. Пленки SnO2:Sb являются альтернативной заменой дорогостоящего ITO покрытия, благодаря более высокой проводимости при низкой температуре роста, большей механической прочности, низкой токсичности, химической стабильности, термической устойчивости в атмосфере кислорода, устойчивости к кислотным и щелочным средам, а также распространенности олова в природе. Разработана технология лазерного отжига прозрачных высокопроводящих тонких пленок SnO2:Sb, In2O3:Sn (ITO), полученных на гибких органических подложках при комнатной температуре с целью улучшения их оптических и электрических свойств без повреждения подложки, к которой не применимы высокотемпературные технологические процессы.
Публикации:
- Л.С. Паршина, О.А. Новодворский, О.Д. Храмова, А.А. Лотин, М.Д. Хоменко, П.А. Щур / Лазерный отжиг тонких пленок ITO на гибких органических подложках // ФТП, Т. 53, №2, 2019, стр. 169-173
- Паршина Л.С. Храмова О.Д., Новодворский О.А., Лотин А.А., Петухов И.А., Путилин Ф.Н., Щербачев К.Д. Влияние плотности энергии на мишени на свойства пленок SnO2:Sb при использовании скоростного сепаратора частиц. Физика и техника полупроводников. Т.51 № 3, стр 426-430, 2017
- S. Parshina, O.A. Novodvorsky, O.D. Khramova, I.A. Petukhov, V.A. Mikhalevsky, A.A. Lotin, E.A. Cherebilo, V.Ya. Panchenko, Properties of SnO2:Sb films produced on flexible organic substrates by droplet-free pulsed laser deposition method, Opt. Quant. Electr. 48(6), 316 (2016).
- Паршина Л.С. Храмова О.Д., Новодворский О.А., Лотин А.А., Петухов И.А., Путилин Ф.Н., Щербачев К.Д. Влияние плотности энергии на мишени на свойства пленок SnO2:Sb при использовании скоростного сепаратора частиц. Физика и техника полупроводников. Том 51, № 3., стр 407-411, 2016 г
- Parshina L.S., Novodvorsky O.A., Khramova O.D., Petukhov I.A., Lotin A.A., Mikhalevskiy V.A., Shorokhova A.V. Influence of the plume energy on the SnO2:Sb films characteristics by using the PLD droplet-free method. Computational nanotechnology. 2014. № 1. С. 62-67.
- И.А. Петухов, Л.С. Паршина, Д.А. Зуев, А.А. Лотин, О.А. Новодворский, О.Д. Храмова, А.Н. Шатохин, Ф.Н. Путилин, М.Н. Румянцева, В.Ф. Козловский, К.И. Маслаков, В.К. Иванов, А.М. Гаськов, Влияние сурьмы на электрофизические свойства тонких пленок диоксида олова, полученных методом импульсного лазерного осаждения, Неорг. матер., 49(11), 1211 (2013).
- И.А. Петухов, А.Н. Шатохин, Ф.Н. Путилин, М.Н. Румянцева, В.Ф. Козловский, А.М. Гаськов, Д.А. Зуев, А.А. Лотин, О.А. Новодворский, О.Д. Храмова, Лазерный синтез проводящих тонких пленок оксидов индия и олова, Неорг. Матер., 48(10), 1020 (2012).
- Д.А. Зуев, А.А. Лотин, О.А. Новодворский, Ф.В. Лебедев, О.Д. Храмова, И.А. Петухов, Ф.Н. Путилин, А.Н. Шатохин, М.Н. Румянцева, А.М. Гаськов, Импульсное лазерное осаждение тонких пленок ITO и их характеристики, ФТП, 46(3), 425 (2012).