Влияние окислительного отжига на проводимость на переменном токе пленок диоксида олова

Abstract

Представлены результаты исследований электропроводности на переменном токе тонкопленочных образцов диоксида олова, полученных магнетронным напылением металлического олова с последующим двухстадийным окислительным отжигом. На основании анализа годографов импеданса пленок, синтезированных при температуре отжига 200 °С в течение 2 ч, показано, что электронный транспорт определяется проводимостью кристаллитов и межкристаллитными энергетическими барьерами. Дополнительный высокотемпературный (400 –500 °С) отжиг в течение 1 ч позволяет получать пленки с резистивным характером проводимости, что связывается с увеличением концентрации кислородных вакансий, а также уменьшением величины потенциальных барьеров между кристаллитами. Отжиг при более высоких температурах (600 –700 °С) приводит к доокислению пленки, в результате которого уменьшается концентрация кислородных вакансий и увеличивается сопротивление пленки диоксида олова. = The results obtained during investigations of AC-conductivity of the tin dioxide thin-film samples fabricated by magnetron sputtering of metallic tin with the following two-step oxidative annealing are presented in this paper. By means of the impedance spectroscopy method, it has been found that at the first low-temperature step of oxidative 2-hour annealing (200 °С) polycrystalline films of tin oxide are formed. The charge transport in these films is determined by the conductivity of crystallites and intercrystalline barriers. As a result of additional 1-hour high-temperature (400 –500 °С) annealing, the films with a resistive character of conductivity are fabricated due to increase in the concentration of oxygen vacancies and decrease of the potential barriers between the crystallites. Annealing at higher temperatures (600 –700 °C) leads to further oxidation of the films resulting in the decreased concentration of oxygen vacancies and growing resistance of these films.