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 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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».