Влияние интерфейса на электрические и термоэлектрические свойства структуры ZnO/с

В.В. Гаршин, студент гр. ТФ-111, П.М. Хлоповских, студент гр. ТФ-111, Т.И. Епрынцева, студент гр. ПФм-141, O.В. Жилова, аспирант, С.Ю. Панков, аспирант, Л.И. Янченко

Кафедра физики твердого тела

Образцы были получены методом ионно-лучевого распыления на распылительной установке, спроектированной и изготовленной на кафедре физики твердого тела ВГТУ [1]. Для формирования многослойных структур было использовано одновременное распыление двух мишеней. Мишени размером 280х80 мм² представляли из себя керамические пластины состава ZnO и С, закрепленные на медном водоохлаждаемом основании. Напыление производилось на вращающуюся подложку. Изменяя скорость вращения и параметры распыления, регулировались толщины осаждаемых слоев. Для получения градиента толщин на подложках в ходе одного технологического процесса между мишенью и подложкодержателем устанавливается V-образный экран. Количество оборотов карусели задает количество бислоев в полупроводниковой пленке. Для определения режимов синтеза многослойной пленки, предварительно проводилось распыление одной мишени соответствующего состава (табл. 1).

Состав	Кол-во оборотов	Толщина слоя 1, нм	Толщина слоя 2, нм	Толщина пленки, мкм
ZnO	69	0,63-1,68	-	0,04-0,12
C	71	-	0,07-0,38	0,01-0,03
ZnO/С	81	0,72-1,97	0,09-0,41	0,03-0,14

Проведенные исследования электрических свойств пленок показали, что удельное электрическое сопротивление (ρ) в двухфазной структуре ZnO/C при малых толщинах ниже, чем ρ однофазных структур ZnO и C (рис.1). Такая зависимость противоречит теории эффективных сред. Можно предположить, что в изменение удельного сопротивления в пленке ZnO/C значительный вклад вносят межфазные границы.

Рис.1. Зависимости удельного сопротивления (ρ) от толщины полупроводниковой пленки 1-ρ[C], 2-ρ[ZnO], 3-ρ[ZnO/C]

Рис.2. Зависимости термоэдс (S) от толщины полупроводниковой пленки 1-S[ZnO], 2-S[ZnO/C]

Также были проведены исследования термоэлектрических свойств, которые показали уменьшение значений термоэдс при увеличении толщины пленки. При этом термоэдс двухфазной структуры ZnO/C меньше по сравнению с термоэдс однофазной структуры ZnO (рис. 2).

Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект №13-02-97512-р_центр_а).

Литература

1.Ситников А.В. Электрические и магнитные свойства наногетерогенных систем металл – диэлектрик : дис. д–ра физ. – мат. наук : 01.04.07 / Ситников А.В.; Воронежский гос. тех. университет. – Воронеж: 2010. – 318 л.

УДК 537.228.1

Диэлектрические свойства нанокомпозита титанат бария - полипропилен

В. М. Аль Мандалавиб¹, аспирант, Н.А. Емельянов²

Воронежский государственный технический университет