Исследованы тонкопленочные керамические покрытия на основе оксида индия-олова и установлен порог перколяционного перехода ?6,8 нм, при котором образуется сплошное токопроводящее покрытие. Проведен систематический анализ эволюции микроструктурных и оптоэлектронных свойств в области перколяционного перехода как в исходном аморфном состоянии, так и после термического отжига при 400 ?C. Показана немонотонная зависимость ширины запрещенной зоны в приближении непрямозонного полупроводника от толщины пленки вблизи перколяционного перехода. Установлена корреляция между морфологией покрытия и смачиваемостью, заключающаяся в скачкообразном изменении контактного угла в области перколяционного перехода. Показано, что рекристаллизация вследствие отжига не смещает порог перколяции, однако значительно улучшает кристаллическое качество и снижает плотность поверхностных дефектов, что подтверждено данными рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии. Результаты исследования позволяют целенаправленно проектировать ультратонкие керамические покрытия с прогнозируемыми оптоэлектронными и микроструктурными свойствами.
Никита Сергеевич Паращук – младший научный сотрудник, лаборатория фотоники и органической электроники, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
Виталия Давидовна Чхеидзе – лаборант, лаборатория фотоники и органической электроники, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
Арина Эдуардовна Таирова – лаборант, лаборатория фотоники и органической электроники, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
Карина Алексеевна Губина – лаборант, лаборатория фотоники и органической электроники, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
Сергей Викторович Кузнецов – кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
Валерий Вениаминович Воронов – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
Денис Николаевич Чаусов – доктор физико-математических наук, доцент, заведующий, лаборатория фотоники и органической электроники, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
1. Morales-Masis M., de Wolf S., Woods-Robinson R., et al. Transparent electrodes for efficient optoelectronics // Advanced Electronic Materials. 2017. V. 3. P. 1600529.
2. Hofmann A. I., Cloutet E., Hadziioannou G. Materials for transparent electrodes: from metal oxides to organic alternatives // Advanced Electronic Materials. 2018. V. 4. P. 1700412.
3. Паращук Н. С., Курилов А. Д., Бонюшкин Ю. Е. и др. Современные тренды развития прозрачных электродов для дисплейных технологий // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. 2025. Т. 8, № 1. С. 16 – 44.
4. Wu T., Tan L., Feng Y., et al. Toward ultrathin: advances in solution-processed organic semiconductor transistors // ACS Applied Materials & Interfaces. 2024. V. 16. Р. 61530.
5. Parenti F., Sargeni R., Dimaggio E., et al. Ultrathin transistors and circuits for conformable electronics // Nano Letters. 2024. V. 24. Р. 15870.
6. Li S., Tian M., Gao Q., et al. Nanometre-thin indium tin oxide for advanced high-performance electronics // Nature Materials. 2019. V. 18. Р. 1091.
7. Li Q., Wang S., Li Z., et al. High-performance ferroelectric field-effect transistors with ultra-thin indium tin oxide channels for flexible and transparent electronics // Nature Communications. 2024. V. 15. Р. 2686.
8. Song S., Yang T., Liu J., et al. Rapid thermal annealing of ITO films // Applied Surface Science. 2011. V. 257. Р. 7061.
9. Kosarian A., Shakiba M., Farshidi E. Role of sputtering power on the microstructural and electro-optical properties of ITO thin films deposited using DC sputtering technique // IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering. 2018. V. 13. Р. 27.
10. Hamberg I., Granqvist C. G. Evaporated Sn-doped In2O3 films: basic optical properties and applications to energy-efficient windows // Journal of Applied physics. 1986. V. 60. Р. 123.
11. Zuev D. A., Lotin A. A., Novodvorsky O. A., et al. Pulsed laser deposition of ITO thin films and their characteristics // Semiconductors. 2012. V. 46. Р. 410.
12. Penza M., Cozzi S., Tagliente M. A., et al. Characterization of transparent and conductive electrodes of indium tin oxide thin films by sequential reactive evaporation // Thin Solid Films. 1999. V. 349. Р. 71.
13. Raoufi D., Kiasatpour A., Fallah H. R., Rozatian A. H. Surface characterization and microstructure of ITO thin films at different annealing temperatures // Applied Surface Science. 2007. V. 253. Р. 9085.
14. Chausov D. N., Kurilov A. D., Parashchuk N. S., et al. Enhanced current efficiency in top-emitting organic light-emitting diodes using a novel Mg:Ag/Ag cathode structure // Applied Surface Science. 2025. V. 611. Р. 163954.
15. Yu X., Duxbury P. M., Jeffers G., Dubson M. A. Coalescence and percolation in thin metal films // Physical Review B. 1991. V. 44. Р. 13163.
16. Hovel M., Gompf B., Dressel M. Dielectric properties of ultrathin metal films around the percolation threshold // Physical Review B. 2010. V. 81. Р. 035402.
17. Malathy V., Sivaranjani S., Vidhya V. S., et al. Amorphous to crystalline transition and optoelectronic properties of nanocrystalline indium tin oxide (ITO) films sputtered with high rf power at room temperature // Journal of Non-Crystalline Solids. 2009. V. 355. Р. 1508.
18. Amosova L. P. Electrooptical properties and structural features of amorphous ITO // Semiconductors. 2015. V. 49. Р. 414.
19. Klein J., Kampermann L., Mockenhaupt B., et al. Limitations of the Tauc plot method // Advanced Functional Materials. 2023. V. 33. Р. 2304523.
20. Fallah H. R., Ghasemi M., Hassanzadeh A., Steki H. The effect of deposition rate on electrical, optical and structural properties of tin-doped indium oxide (ITO) films on glass at low substrate temperature // Physica B: Condensed Matter. 2006. V. 373. Р. 274.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2026.11.pp.051-057
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
