НАНОСИСТЕМЫ

Синтез и характеризация наноструктурированных тонких пленок оксида олова, легированных висмутом

1Смирнов А.В., 2Синёв И.В., 2Симаков В.В., 1Колесов В.В., 1Кузнецова И.Е.
1Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, http://www.cplire.ru/
Москва 125009, Российская Федерация
2Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, https://www.sgu.ru/
Саратов 410012, Российская Федерация
E-mail: andre-smirnov-v@yandex.ru, sineviv@gmail.com, viatcheslav.simakov@gmail.com, fionov@cplire.ru, kvv@cplire.ru, kuziren@yandex.ru

Поступила 08.06.2020, рецензирована 22.06.2020, принята 30.06.2020

Аннотация. В работе методом магнетронного распыления полупроводниковой двухфазной мишени созданы пленки оксида олова (SnO2), легированные оксидом висмута (BiO2). Исследовано влияние различных концентраций примеси висмута на микроструктуру, электрофизические и газочувствительные свойства полученных тонких плёнок. Установлено, что плёнки состоят из ориентированных перпендикулярно плоскости подложки кристаллических стержней, диаметр и длина которых составляют 21±2 нм и 120±10 нм соответственно. Легирование висмутом приводит к снижению временного дрейфа сигнала датчика насыщенного ацетона в анализируемой пробе. Для образца, полученного из мишени с содержанием оксида висмута 0.01%, чувствительность к воздействию насыщенных паров ацетона увеличивается почти в 10 раз (до 850) по сравнению с нелегированной плёнкой при температуре 300°С. На основе полученных в работе экспериментальных данных предложен механизм влияния примеси висмута на электрические и газочувствительные свойства плёнок диоксида олова. Полученные результаты показывают перспективность использования легированных висмутом пленок диоксида олова при создании датчиков насыщенных паров ацетона.

Ключевые слова: диоксид олова, легирование висмутом, сенсор газа, морфология пленок, насыщенные пары ацетона

УДК 539.23, 539.25, 681.586

РЭНСИТ, 2020, 12(3):349-360 DOI: 10.17725/rensit.2020.12.349.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/348/12(3)349-360.pdf