Проведены исследования влияния дисперсности исходного порошка и температуры спекания при изготовлении порошковых мишеней на свойства прозрачных проводящих покрытий.

Прозрачные токопроводящие покрытия (ППО) с использованием окиси индия и оксида цинка давно и широко используются в технике [1]. Oбычно такие покрытия получают путем магнетронного реактивного распыления мишени из металлического сплава. Но такой способ требует точного поддержания парциального давления кислорода в рабочем газе, для чего используются сложные устройства эмиссионного контроля плазмы. Выходом из данной ситуации является использование оксидных керамических мишеней, которые изготавливаются методами порошковой металлургии. Это позволяет прецизионно контролировать состав исходного материала, а также отказаться от контроля состава рабочего газа.

Задачей наших исследований было изучение влияния  дисперсности исходного порошка и температуры спекания на оптические и электрофизические параметры покрытий.

Качество мишеней, а, значит, и характеристики ППО, зависят от температуры спекания порошка.

Было проведено исследование влияния температуры спекания мишени на свойства ППО. Температура спекания составляла 1373, 1473, 1573 и 1673 K при составе мишени In2O3 + 10% SnO2. На рис. 1 приведена зависимость удельного объемного сопротивления (ρs) от температуры спекания мишеней и парциального давления кислорода, а на рис.2 — влияние этих факторов на пропускание в видимой области спектра.

Рис. 1 – Зависимость ρ_s от температуры спекания мишеней In₂O₃ + 10% SnO₂  и парциального давления кислорода

      Рис.2 – Зависимость пропускания в видимой области спектра от температуры спекания   мишеней In₂O₃ + 10% SnO₂ и парциального давления кислорода

Т.о. было установлено, что оптимальная температура спекания находится в пределах 1573–1673 K.

Для исследования влияния температуры спекания мишеней ZnО и температуры подложек были использованы мишени  ZnO (HT) и ZnO (LT), изготовленные при высокой и низкой температурах соответственно. Температура подложек составляла 313 К и 573К. Было получено 4 образца с разным удельным объемным сопротивлением (таблица 1).

Таблица 1– Зависимость ρs от температуры спекания мишеней ZnО и температуры подложек

 Наименьшим показателем пропускания в видимой области спектра обладает образец №1 ZnO (LT).

Таким образом, проведенные исследования позволили определить оптимальные условия синтеза порошковых мишеней из оксидов индия-олова и оксидов цинка.

Список использованных источников:

1. Gurev, H. S. ITO coating of curved polymer substrates / H. S. Gurev, K. Biking // SPIE. – 1994. – Vol. 2262, – №3. –  P. 246–253.

2. Czternastek, H. ZnO thin films prepared by high pressure magnetron sputtering// Opto-electronics review– 2004– № 12.1– P. 49– 52.

Авторы:

Ядренцева Е. В., Телеш Е. В.

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники