Электрические, магнитные и магнитотранспортные свойства тонких пленок диоксида олова различного стехиометрического состава : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель B. K. Ксеневич

Abstract

Объектом исследования являются пленки диоксида олова различного стехиометрического состава, а также пленки диоксида олова, легированные переходными металлами, нанесенные на диэлектрические подложки. Целью работы является оптимизация параметров технологического процесса получения нестехиометрических тонких пленок диоксида олова, а также легированных переходными металлами, для управляемого варьирования их электрофизических свойств. В результате выполнения проекта проведено исследование влияния отжига в инертной среде на микроструктуру и электрические свойства пленок. Установлено, что путем изменения температуры окисления слоев металлического олова в совокупности с отжигом в инертной среде возможно варьировать стехиометрический состав и микроструктуру пленок диоксида олова. Обнаружено, что легирование атомами Ni, Co, Fe пленок диоксида олова приводит к существенному увеличению величины их магнетосопротивления при низких температурах, что может быть обусловлено обменным взаимодействием свободных электронов с магнитными ионами. Методом ЭПР исследованы пленки SnO2, подвергнутые отжигу в инертной среде в диапазоне температур 300 – 800 °C. В спектрах исходных и термообработанных в атмосфере аргона образцов сигналов ЭПР не наблюдалось. В спектрах ЭПР образцов, отожженных в вакууме, наблюдаются слабые линии с g-факторами, равными: 2,6020; 1,9525 и 1,7009 (± 0,00005) и ширинами линий, соответственно: 24,12; 56,29 и 55,58 Гс (±0,05 Гс) при температурах отжига 300 и 800 °C. Тонкие пленки диоксида олова отличаются высоким коэффициентом пропускания в видимой области электромагнитного спектра, который составляет от 85 до 90 %. Оптическая ширина запрещенной зоны находится в пределах между 3,9 и 4,1 эВ и возрастает с увеличением температуры отжига на воздухе в диапазоне от 300 °С до 450 °С.