Структурные свойства и электропроводность пленок SnOx: влияние облучения ионами гелия

Abstract

Изучено влияние имплантации ионов He+ с энергией 2.4 МэВ при различных флюенсах (3.75⋅10 14 см-2, 1.1⋅10 15 см-2 и 1.1⋅10 16 см-2) в тонкие пленки оксидов олова на их структурные свойства и величину электропроводности о. Пленки оксидов олова получены методом магнетронного распыления олова с последующим двухстадийным отжигом на воздухе: при 200 °С в течение 2 часов на 1-й стадии и при 350 °С в течение 1 часа — на 2-й. Согласно результатам рентгеноструктурного анализа, после отжига пленки имеют поликристаллическую структуру с наличием фаз SnO и SnO2 в их составе. Установлено, что имплантация ионов He+ при флюенсе 3.75⋅10 14 см-2 приводит к несущественным структурным изменениям пленки оксидов олова, однако величина о при этом увеличивается примерно на порядок (с 0.11 до 1.1 Ом-1см-1), что объясняется повышением в результате имплантации концентрации кислородных вакансий и междоузельного олова, являющихся донорами электронов. При имплантации ионов He+ в пленки оксидов олова при более высоких флюенсах (1.1⋅10 15 и 1.1⋅10 16 см-2) на изменение электропроводности о пленок наряду с введением дополнительных донорных центров оказывает влияние разупорядочение структуры пленок, следствием чего является менее существенное повышение величины о (с 0.11 до 0.36 и 0.30 Ом-1см-1 соответственно)