Введение 5
1 Литературный обзор 6
1.1 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия: обзор метода 6
1.2 Интерпретация спектров 9
1.3 Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия: обзор метода 18
2 Металлооксидные материалы: исследование свойств 22
2.1 Оксид цинка - поверхностные и объёмные свойства 22
2.2 Свойства диоксида олова 30
2.3 Исследование свойств порошков оксида цинка 31
3 Исследование поверхности оксида цинка методами РФЭС и УФЭС 34
3.1 Исследование слоев диоксида олова 34
3.2 Исследование порошков оксида цинка 49
4 Анализ условий труда инженера исследователя в сфере физико-химических
разработок 55
Заключение 58
Список использованных источников 59
Приложение А. Задание на ВКР магистра 65
Приложение Б. Заявление о проверке ВКР на оригинальность с использованием системы «Антиплагиат ВУЗ» 69
Приложение В. Протокол проверки на оригинальность в системе «Антиплагиат.ВУЗ» 71
Приложение Г. Презентация ВКР
Современное развитие электроники требует новых решений в области изготовления таких функциональных элементов как, газовые сенсоры, термо¬и пьезоэлектрические модули, ТЕТ-транзисторы, прозрачное проводящее покрытие и другие. Развитие этого направления связано с новыми материаловедческими подходами в области получения широкозонных оксидных материалов. Так, например, оксиды цинка и олова являются лучшими газочувствительными материалами для изготовления хеморезистивных сенсоров.
Оксид цинка, являясь типичным пьезоэлектриком может найти применение как для датчиков растяжения-сжатия так и генераторных модулей. Оксид олова легированный индием нашел применение как прозрачный проводящий материал для панелей солнечных элементов. Важной особенностью всех этих материалов является сильная зависимость параметров приборов и устройств на их основе от особенностей поверхности оксидов. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования на контроль поверхностных свойств материалов электронной техники.
Фотоэлектронная спектроскопия является основным методом исследования поверхности материалов поскольку в ней происходит регистрация электронов вышедших из тонкого приповерхностного слоя не превышающего по глубине 5 нанометров. В связи с этим в работе поставлена цель исследовать методами РФЭС и УФЭС оксиды цинка и олова полученные при различных технологичных режимах синтеза.
Актуальность данных исследований, обусловлена необходимостью оптимизации свойств материалов электронной техники для различных промышленных применений в связи с этим в магистерской диссертации установлено корреляционные соотношения между рядом поверхностных свойств и режимами получения
Таким образом, в магистерской диссертационной работе проведены исследования поверхностных свойств металооксидных материалов методами рентгеновской и ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии. Так же были проведены исследования фазового состава всех образцов методом рентгеновского фазового анализа. Установлено что плазменная обработка пленок SnO2-SiO2во всех режимах приводит к росту аморфизации материала и уменьшению размера нанокристаллитов. Тем не менее, существуют оптимальные режимы обработки пленок позволяющие достичь максимальной поверхностной дефектности с точки зрения формирования вакансий в подрешетке кислорода. Такие материалы имеют перспективу применения в фотокатализаторов с повышенной эффективностью в солнечном свете а так же при изготовлении сенсорных элементов обнаружения газов- восстановителей.
Результаты исследования поверхности порошков оксида цинка показывают, что несмотря на то что размер зерна монотонно уменьшается с ростом продолжительности размола, кислотно-основанные и донорно-акцепторные свойства меняются не линейно все это подчеркивает научную и практическую значимость проведенных исследований с точки зрения оптимизации свойств полупроводниковых широкозонных оксидов для применения в электронике и наноэлектронике.
