Growth and charachterization of indium oxide (InOx) films

Abstract

ΜΙΚΡΟΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΥΜΕΝΙΑ ΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΙΝΔΙΟΥ ΜΕ ΠΑΧΟΣ 100-1600NM ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΜΕ ΤΗΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΟΥ DC MAGNETRON SPUTTERING ΣΕ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ ΑΡΓΟΥ-ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΔΩΜΑΤΙΟΥ. ΔΕΙΞΑΜΕ ΟΤΙ Η ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΥΜΕΝΙΩΝ ΑΥΤΩΝ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΜΕΤΑΒΛΗΘΕΙ ΚΑΤΑ 6 ΤΑΞΕΙΣ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΜΕ ΕΚΘΕΣΗ ΤΩΝ ΥΜΕΝΙΩΝ ΣΕ ΥΠΕΡΙΩΔΗΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΥΠΟ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΚΕΝΟΥ ΚΑΙ ΑΚΟΛΟΥΘΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΤΟΥΣ ΥΠΟ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΟΖΟΝΤΟΣ. ΜΕ ΟΠΤΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΩΤΟΣ ΒΡΕΘΗΚΕ ΟΤΙ ΤΑ ΥΜΕΝΙΑΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΝ ΥΨΗΛΗ ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ (ΤΗΣ ΤΑΞΕΩΣ ΤΟΥ 90%) ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ΚΑΙ ΕΧΟΥΝ ΕΥΘΥ ΟΠΤΙΚΟ ΧΑΣΜΑ ΜΕ ΤΙΜΗ 3.7EV. Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΗΣ ΣΠΕΚΤΡΟΣΚΟΠΙΑΣ ANGER ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΕΦΑΡΜΟΣΘΗΚΕ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΣΥΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΥΜΕΝΙΩΝ ΚΑΙ ΒΡΕΘΗΚΕ ΟΤΙ ΤΟ ΥΜΕΝΙΟ ΕΙΝΑΙ ΟΜΟΙΟΜΟΡΦΟ ΣΕ ΟΛΟ ΤΟ ΠΑΧΟΣ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ, ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΠΑΧΟΣ ΤΟΥΣ. ΠΟΣΟΤΙΚΗ ANGER ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΑΚΤΙΝΩΝ-Χ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΘΗΚΕ ΓΙΑ ΤΟΝ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑΣ ΤΩΝ ΥΜΕΝΙΩΝ. ΕΛΛΕΙΨΗ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΚΑΤΑ 2-5% ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΕ ΣΤΑ ΥΜΕΝΙΑ ΑΥΤΑ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ.

MICROCRYSTALLINE INDIUM OXIDE FILMS WITH A THICKNESS OF 100-1600NM HAVE BEEN PREPARED BY DC REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING IN A MIXTURE OF ARGON-OXYGEN PLASMA AT ROOM TEMPERATURE. IT HAS BEEN DEMONSTROTED THAT THE CONDACTIVITY OF THEFILMS CAN CHANGE BY ABOUT 6 ORDERS OF MAGNITUDE BY OLTER NOTELY EXPOSING THE FILMS TO ULTROVIOLET LIGHT IN VACUUM AND REOXIDIZING THEM IN OZONE. BY MEANS OF OPTICAL TRANSMISSION AND ABSORPTION MEASUREMENTS IT HAS BEEN FOUND THATTHE FILMS EXHIBIT A HIGH TRANSPARENCY IN THE VISIBLE LIGHT REGION UP TO 90%.A DIRECT OPTICOL GAP OF 3.7EV HAS DETERMINED FOR THESE FILMS. THE SURFACE AND DEPTH COMPOSITION OF THE FILMS WERE INVESTIGATED BY ANGER ELECTRON SPECTROSCOPY COMBINED WITH DEPTH PROFILING ANALYSIS, WHILE GUANTITATIVE ANGER AND ENERGY DISPERSIVE X-RAY ANALYSES WERE EMPLOYED TO DETERMINE THE STOICHIOMETRY OF THE FILMS. IT HAS BEEN FOUND THAT THE FILMS EXHIBIT AN EXTREMELY GOOD IN-DEPTH UNIFORMITY, REGARDLESS OF THEIR THICKNESS. AN OXYGEN DEFICIENCY OF 2-5% HAS BEEN OBSERVED WITH RESPECT TO THE STOICHIOMETRIC COMPOSITION.