Фотоэлектрический отклик пленок ITO при воздействии УФ излучения
DOI:
https://doi.org/10.54708/26587572_2026_812453Ключевые слова:
Оксид индий-олова, ITO, электрические свойства ITO, фотоэлектрический отклик ITO, УФ экспозицияАннотация
В статье приведены результаты исследований фотоиндуцированных процессов, происходящих в тонких пленках ITO при облучении УФ излучением. Для исследования пленки ITO осаждались на стеклянные подложки в разных технологических режимах, что позволило обеспечить в них заведомо разные начальные концентрации кислородных вакансий и электронов проводимости соответственно. Контроль изменения сопротивления подготовленных образцов ITO при облучении УФ излучением показал его уменьшение, вызванное генерацией носителей заряда за счет разрушения химических связей с адсорбированными на поверхности пленок атомами газов. Наибольшую чувствительность к облучению УФ излучением имеют поликристаллические пленки ITO с низким содержанием кислородных вакансий. Помимо этого, показано, что генерация дополнительных носителей заряда в ITO также обусловлена тепловой ионизацией примесных атомов олова. Кроме того, при УФ экспозиции тонкопленочных структур Al/ITO/Al на металлических контактных площадках был зарегистрирован рост разницы потенциалов. Проведенные исследования фотоэлектрического отклика пленок ITO при воздействии УФ излучения показывают возможность использовать пленки ITO в качестве чувствительного слоя детектора УФ излучения.Библиографические ссылки
Toikka A., Llin M., Kamanina N. Perspective coatings based on structured conducting ITO thin films for general optoelectronic applications // Coatings. 14(2), 178 (2024). DOI: 10.3390/coatings14020178.
Nakamura G., Murakami H., Komoto M., Tatami N., Oya T. Transparent conductive films with low resistivity and high optical property on plastic substrates for projected capacitive touch sensors // Proceedings of the Annual Technical Conference, Society of Vacuum Coaters. 55, 692–696 (2012).
Meshkovskiy I.K., Plyastsov S.A. Photoelectric and photomagnetic response of indium tin oxide films // Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 15(6), 969–975 (2015). (In Russian) [Мешковский И.К., Плясцов С.А. Фотоэлектрический и фотомагнитный отклик пленок оксида индия-олова // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 15(6), 969–975 (2015)]. DOI: 10.17586/2226-1494-2015-15-6-969-975.
Tambasov I.A., Myagkov V.G., Ivanenko A.A., Bykova L.E., Ezikova E.V., Maksimov I.V., Ivanov V.V. Effect of light irradiation and temperature on the electrical and optical properties of In2O3 films produced by autowave oxidation // Semiconductors. 48(2), 207–211 (2014). (In Russian) [Тамбасов И.А., Мягков В.Г., Иваненко А.А., Быкова Л.Е., Ежикова Е.В., Максимов И.А., Иванов В.В. Влияние фотооблучения и температуры на электрические и оптические свойства пленок In2O3, полученных автоволновым окислением // Физика и техника полупроводников. 48(2), 220–224 (2014)]. DOI: 10.1134/S1063782614020286.
Gondal M.A., Durrani S.M.A., Khawaja E.E. Laser pulse detector based on Sn-doped indium oxide films // The European Physical Journal – Applied Physics. 8(1), 37–42 (1999). DOI: 10.1051/epjap:1999227.
Zhidik Y., Ivanova A., Smirnov S., Zhuk K., Yunusov I., Troyan P. Nanoscale ITO films for plasmon resonance-based optical sensors // Coatings. 12(12), 1868 (2022). DOI: 10.3390/coatings12121868.
Zhidik Y.S., Troyan P.E., Kozik V.V., Kozyukhin S.A., Zabolotskaya A.V., Kuznetsova S.A. Investigation of Electrophysical Properties of ITO Films // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenij. Fizika. 63(7), 1139–1143 (2020). (In Russian) [Жидик Ю.С., Троян П.Е., Козик В.В., Козюхин С.А., Заболоцкая А.В., Кузнецова С.А. Исследование электрофизических свойств пленок ITO // Известия высших учебных заведений. Физика. 63(7), 1139–1143 (2020)].
Chatratin I., Sabino F.P., Reunchan P., Limpijumnong S., Varley J.B., Van de Walle C.G., Janotti A. Role of point defects in the electrical and optical properties of In₂O₃ // Physical Review Materials. 3, 074604 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.3.074604.
McCluskey M.D., Jokela S.J. Defects in ZnO // Journal of Applied Physics. 106, 071101 (2009). DOI: 10.1063/1.3216464.
Janotti A., Van de Walle C.G. Oxygen vacancies in ZnO // Applied Physics Letters. 87(12), 122102 (2005). DOI: 10.1063/1.2053360Y.
Shapira Y., Kronik L. Surface photovoltage phenomena: theory, experiment, and applications. Handbook of Surfaces and Interfaces of Materials. Vol. 2. San Diego: Academic Press, 2001. P. 1–101.
Gupta R.K., Ghosh K., Kahol P.K. High sensitivity UV photodetector based on ITO thin films // Journal of Alloys and Compounds. 476(1–2), 50–52 (2009). DOI: 10.1016/j.jallcom.2008.09.024.
Krylov P.N., Zakirova R.M., Fedotova I.V., Akashkina R.G., Shirobokov E.P. IK spektry nanokristallicheskikh ITO plenok, poluchennykh reaktivnym VCh magnetronnym napyleniem s ionnoluchevoi obrabotkoi // Khimicheskaya Fizika i Mezoskopiya. 2, 235–240 (2014). (In Russian) [Крылов П.Н., Закирова Р.М., Федотова И.В., Акашкина Р.Г., Широбоков Е.П. ИК спектры нанокристаллических ITO пленок, полученных реактивным ВЧ магнетронным напылением с ионно-лучевой обработкой // Химическая физика и мезоскопия. 2014. 2, 235–240 (2014)].
Nosenko T.N., Sitnikova V.E., Strelnikova I.E., Fokina M.I. Practical course on vibrational spectroscopy: textbook. St. Petersburg: ITMO University, 2021. 173 p. (In Russian) [Носенко Т.Н., Ситникова В.Е., Стрельникова И.Е., Фокина М.И. Практикум по колебательной спектроскопии: учебное пособие. СПб: Университет ИТМО, 2021. 173 с.].
Vasiliev A.V., Grinenko E.V., Shchukin A.O., Fedulina T.G. Infrared spectroscopy of organic and natural compounds: textbook. St. Petersburg: SPbGLTA, 2007. 54p. (In Russian) [Васильев А.В., Гриненко Е.В., Щукин А.О., Федулина Т.Г. Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений: учебное пособие. СПб.: СПбГЛТА, 2007. 54 с.].
Tsaryuk V.I., Frantesson A.V. Infrared spectroscopy of water contained in cellulose // Polymer Science U.S.S.R. 33(2), 334–341 (1991). (In Russian) [Царюк В.И., Францессон А.В. Инфракрасная спектроскопия воды, содержащейся в целлюлозе // Высокомолекулярные соединения. 33(2), 334–341, (1991)].
Sakharov Yu.V., Troyan P.E., Zhidik Yu.S. Investigation of the mechanisms of electrical conductivity of tin-doped indium oxide films // Proceedings of TUSUR University. 3, 85–88 (2015). (In Russian) [Сахаров Ю.В., Троян П.Е., Жидик Ю.С. Исследование механизмов электропроводности пленок оксида индия, легированного оловом // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 3, 85–88 (2015)].
Liu W., Cheng S. Photoelectric properties of ITO thin films deposited by DC magnetron sputtering // Journal of Semiconductors. 32(1), 013002 (2011). DOI: 10.1088/1674-4926/32/1/013002.
Askari H., Fallah H., Askari M., Mohmmadieyh M.C. Electrical and optical properties of ITO thin films prepared by DC magnetron sputtering for low-emitting coatings // arXiv, 1409, 5293 (2014).
Ismail R.A., Abdulrazzaq O.A., Ali A.M. Photovoltaic properties of ITO/p-Si heterojunction prepared by pulsed laser deposition // International Journal of Modern Physics B. 34(32), 2050321 (2020). DOI: 10.1142/S021797922050321X.
Gurevich Yu.G., Meriuts A.V. Dember effect: Problems and solutions // Physics Letters A. 377(39), 2673–2675 (2013). DOI: 10.1016/j.physleta.2013.08.003.
