Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск

ФОРМИРОВАНИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСАЖДЕННОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ЛЕГИРОВАННОГО НИКЕЛЕМ ОКСИДА ЦИНКА

https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-2-37-44

Полный текст:

Аннотация

Цель работы заключалась в исследовании закономерностей формирования электрохимическим методом пленок оксида цинка, легированных никелем, а также регистрации и исследовании спектров фотолюминисценции и рамановского рассеяния. Осаждение пленок оксида цинка, легированных никелем, проводилось методом электрохимического осаждения на подложки кремния марки ЭКЭС-0,01 (111). Осаждение проводилось из водных растворов нитратов цинка и никеля в гальваностатическом режиме в диапазоне плотностей тока от 5 до 20 мА/см2 и времени осаждения от 5 до 30 мин. На лазерном Рамановском спектрометре SOL Instruments Confotec NR500 проведено исследование рамановского рассеяния на пленках легированного никелем оксида цинка. Анализ рамановских спектров показал, что увеличение катодной плотности тока осаждения приводит к возрастанию концентрации примеси в пленках. Регистрация спектров фотолюминесценции образцов проводилась на лазерном спектральном измерительном комплексе на основе монохроматора-спектрографа SOLAR TII MS 7504i, где в качестве источника возбуждающего излучения использовалась монохроматическая линия с длиной волны 345 нм, выделенная из спектра ксеноновой лампы при помощи двойного монохроматора Solar TII DM160. Исследование показало, что интенсивность излучения растет с увеличением толщины осажденной пленки, а положение максимумов полосы излучения, в видимом диапазоне длин волн, на спектрах фотолюминесценции, остается неизменным при заданной плотности тока, независимо от продолжительности процесса осаждения. Изменение величины плотности катодного тока приводит к сдвигу положения максимума спектра фотолюминесценции, что указывает на перестройку структуры дефектов и примесей в легированном полупроводнике, приводящую к изменению положения соответствующих уровней в запрещенной зоне материала.

Об авторах

К. О. Янушкевич
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Янушкевич Константин Олегович, инженер-электроник НИЛ 4.8 НИЧ, магистрант кафедры микро- и наноэлектроники 

220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, д. 6; тел. +375-29-298-77-50



Е. Б. Чубенко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

к.т.н., ведущий научный сотрудник НИЛ 4.3 НИЧ 

г. Минск



В. П. Бондаренко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

к.т.н., доцент, заведующий НИЛ 4.3 НИЧ 

г. Минск



Список литературы

1. Özgür Ü, Alivov Y, Liu C, Teke A, Reshchikov M, Dogan S, Avrutin V, Cho S, Morkoç H. A comprehensive review of ZnO materials and devices. J. Appl. Phys. 2005;98:041301. DOI: 10.1063/1.1992666.

2. Consonni V., Briscoe J., Kärber E., Li X., Cossuet T. ZnO nanowires for solar cells: a comprehensive review. Nanotechnol. 2019;30(36):362001. DOI: 10.1088/1361-6528/ab1f2e.

3. Sato K., Katayama-Yoshida H. Stabilization of ferromagnetic states by electron doping in Fe-, Co- or Ni-Doped ZnO. Jpn. J. Appl. Phys. 2001;40:334-336. DOI: 10.1143/JJAP.40.L334.

4. Izaki M., Omi T. Electrolyte optimization for cathodic growth of zinc oxide films. J. Electrochem. Soc. 1996;143(3):53-55. DOI: 10.1002/chin.199633014.

5. Redka D., Mukhin N., Zakharov I. Variations in optical and structural properties of zinc oxide films after laser processing. Technical Physics. 2016;6:1744-1746. DOI: 10.1134/S1063784216110207.

6. Scepanovic M., Grujić-Brojčin M., Vojisavljevic K., Bernik S., Sreckovic T. Raman study of structural disorder in ZnO nanopowders. J. Raman Spectrosc. 2010;41(9):914-921. DOI: 10.1002/jrs.2546.

7. Singh N.K., Tripathi N., Rath S., Subramanian A. Structural, morphological, and optical characterization of ZnO nanostructures fabricated by electrochemical deposition. J. Nanosci Nanotechnol. 2009;9(9):5608-5613. DOI: 10.1166/jnn.2009.1149.

8. Rajalakshmi M., Arora A., Bendre B., Mahamuni S. Optical phonon confinement in zinc oxide nanoparticles. J. Appl. Phys. 2000;87(5):2445-2448. DOI: 10.1063/1.372199.

9. Vijayaprasath G., Murugan R., Subramanian P., Prabhu N., Mahalingam T., Hayakawa Y., Ravi G. Role of nickel doping on structural, optical, magnetic properties and antibacterial activity of ZnO nanoparticles. Mater. Res. Bull. 2016;76:48-61. DOI: 10.1016/j.materresbull.2015.11.053.

10. Tripathi N., Kalimuthu V., Rath S. Raman spectroscopic study of structural evolution of electrochemically deposited ZnO films with deposition time. Mater. Chem. Phys. 2011;126(3):568-572. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2011.01.026.

11. Lima SAM, Sigoli F, Miguel J, Davolos M. Luminescent properties and lattice defects correlation on zinc oxide. Int. J. Inorg. Mater. 2001;3:749-754. DOI: 10.1016/S1466-6049(01)00055-1.

12. Djurišić A., Leung Y.H. Optical Properties of ZnO Nanostructures. Small. 2006;2:944-961. DOI: 10.1002/smll.200600134.


Для цитирования:


Янушкевич К.О., Чубенко Е.Б., Бондаренко В.П. ФОРМИРОВАНИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСАЖДЕННОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ЛЕГИРОВАННОГО НИКЕЛЕМ ОКСИДА ЦИНКА. Доклады БГУИР. 2020;18(2):37-44. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-2-37-44

For citation:


Yanushkevich K.O., Chubenko E.B., Bondarenko V.P. SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF Ni-DOPED ZnO GROWN BY ELECTROCHEMICAL DEPOSITION. Doklady BGUIR. 2020;18(2):37-44. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-2-37-44

Просмотров: 257


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)