ПРОЗРАЧНЫЕ ПРОВОДЯЩИЕ ОКСИДЫ НА ОСНОВЕ НЕДЕФИЦИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Актуальность и цели. Прозрачные проводящие оксиды (ППО) представляют собой важный класс материалов, широко применяемых в современных технологиях, включая солнечные батареи, дисплеи и сенсорные устройства. Однако традиционно используемый оксид индия, легированный оловом (ITO), сталкивается с рядом проблем, таких как высокая стоимость, ограниченные запасы индия и экологические риски его добычи. В связи с этим актуальной задачей является поиск альтернативных материалов, обладающих схожими характеристиками, но при этом более доступных и экологически безопасных. Цель данного исследования – разработка и исследование альтернативных ППО на основе недефицитных и экономически доступных материалов, таких как оксиды цинка (AZO) и олова (FTO), полученные методом спрей-пиролиза. Материалы и методы. Для синтеза ППО использовался метод спрей-пиролиза, который позволяет формировать тонкие пленки с высокой однородностью и хорошими эксплуатационными характеристиками. В качестве прекурсоров применялись растворы солей металлов, таких как ацетаты и нитраты цинка, олова и алюминия. Температура подложки варьировалась от 300 до 500 °C для оптимизации кристаллической структуры пленок. Результаты. Полученные покрытия AZO (оксид цинка, легированный алюминием) показали высокую прозрачность (>90 %) в видимом диапазоне, удельное сопротивление ~10⁻3 Ом · см, стабильность при температурах до 450 °C.; FTO (диоксид олова, легированный фтором) – прозрачность ~80 %, удельное сопротивление ~10⁻3–10⁻2 Ом · см, высокая термостабильность (до 600 °C). Альтернативные материалы продемонстрировали сопоставимые оптические свойства с ITO (оксид индия, легированный оло- вом), при этом AZO показал более низкую стоимость и экологическую безопасность, а FTO – лучшую термостойкость. Вывод. Исследование подтвердило возможность использования AZO и FTO в качестве альтернативных ППО с приемлемыми электрическими и оптическими характеристиками. AZO продемонстрировал высокую прозрачность и низкое удельное сопротивление, что делает его перспективным материалом для гибкой электроники. FTO проявил высокую устойчивость к температурным воздействиям, что делает его предпочтительным для солнечных батарей и других энергоэффективных технологий. Использование данных материалов позволит снизить зависимость от индия, уменьшить экологическую нагрузку и обеспечить устойчивое развитие технологий.