Разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурированных пленок ZnO методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Замбург, Евгений Геннадьевич

• Замбург, Евгений Геннадьевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Замбург, Евгений Геннадьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПЛЕНОК ОКСИДА ЦИНКА В УСТРОЙСТВАХ ГАЗОВОЙ СЕНСОРИКИ

1.1 Свойства оксида цинка

1.2 Применение пленок ZnO в чувствительных элементах газовых сенсоров

1.3 Методы формирования пленок ЪпО

1.4 Выводы и постановка задачи

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ И СВОЙСТВ ОКСИДА ЦИНКА

2.1 Исследование параметров факела при импульсном лазерном осаждении наноструктурированных пленок Zr\0

2.2 Моделирование электрофизических свойств ZnO

2.3 Моделирование газочувствительных свойств ZnO

2.4 Выводы по главе 2

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПЛЕНОК ZnO МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ

3.1 Влияние технологических режимов импульсного лазерного осаждения на электрофизические параметры наноструктурированных пленок ZnO

3.2 Влияние температуры отжига на электрофизические параметры нанокристаллических пленок Zr\0

3.3 Влияние режимов ионной стимуляции при импульсном лазерном осаждении на электрофизические параметры наноструктурированных пленок ZnO

3.4 Исследование стабильности зависимости удельного сопротивления наноструктурированных пленок ZnO от температуры при термоциклировании

3.5 Выводы по главе 3

Глава 4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ГАЗОВОГО СЕНСОРА

4.1 Разработка чувствительного элемента порогового газового сенсора на основе наноструктурированных пленок ХпО

4.2 Исследование чувствительного элемента порогового газового сенсора

4.3 Разработка конструкции и технологического маршрута изготовления чувствительного элемента газового сенсора на основе наноструктурированных пленок ZnO

4.4 Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Акты о внедрении и использовании результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурированных пленок ZnO методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность диссертационной работы

В настоящее время для детектирования и анализа опасных, токсичных газов в системах экологического мониторинга, жизнеобеспечения, раннего обнаружения и предотвращения пожара широко используются полупроводниковые газовые сенсоры резистивного типа [1, 2]. За последние 10 лет публикационная активность в представлении результатов исследований по разработке таких сенсоров возросла с 1044 публикаций (2004 г) до 2215 (2014 г) [3]. Анализ публикаций показывает, что в большинстве случаев для создания чувствительных элементов газовых сенсоров используются оксиды различных металлов, среди которых наиболее перспективным является ZnO[4-8].

Для повышения газочувствительности пленок оксидных материалов в последнее время активно используются технологии наноструктурирования поверхности: нанопрофилирование, создание нанопор и наноразмерных зерен [1]. На существующем этапе развития технологии актуальной задачей является формирование наноструктурированных материалов с контролируемыми свойствами. Размер зерна и удельное сопротивление являются важнейшими параметрами наноструктурированных пленок при применении в качестве чувствительных элементов газовых сенсоров и зависят от метода и режимов формирования [9, 10]. Одним из перспективных методов формирования наноструктурированных пленок ZnO является импульсное лазерное осаждение (ИЛО), которое позволяет управлять большим количеством технологических параметров, что обеспечивает возможность в широких пределах влиять на электрофизические, физико-химические, механические и структурные параметры пленок ZnO [9-13]. При этом комплексные исследования влияния режимов ИЛО на электрофизические свойства пленок ZnO не проводились.

Начальной фазой ИЛО является лазерная абляция. Этот высокотемпературный процесс, протекающий при воздействии лазерного

излучения на мишень сложного состава, может приводить к диссоциации молекул вещества мишени. Поэтому состав и свойства пленок, полученных импульсным лазерным осаждением, могут отличаться от состава и свойств вещества мишени, что требует проведения дополнительных исследований.

Таким образом, проведение исследований процессов формирования и выявление закономерностей влияния режимов ИЛО на электрофизические параметры наноструктурированных пленок ZnO является актуальной задачей для развития газовой сенсорики.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью диссертационной работы является разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурированных пленок ZnO методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров с учетом особенностей физико-химических процессов в факеле, режимов ИЛО и термообработки пленок.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обобщение и выявление основных требований к методам формирования и свойствам пленок ZnO для применения в чувствительных элементах газовых сенсоров.

2. Теоретические исследования электрофизических свойств ZnO с учетом влияния процессов рассеяния носителей заряда, а также поверхностных состояний, образованных в результате адсорбции.

3. Теоретические исследования закономерностей физико-химических процессов в факеле при лазерной абляции мишени ZnO.

4. Экспериментальные исследования влияния технологических режимов формирования наноструктурированных пленок ZnO методом ИЛО на их электрофизические параметры.

5. Экспериментальные исследования стабильности зависимости удельного сопротивления наноструктурированных пленок полученных методом ИЛО, от температуры, при термоциклировании.

6. Изготовление и исследование чувствительного элемента порогового газового сенсора на N02, СО, N113 при концентрации 5 ррт (сравнимой с предельно допустимой концентрацией газов в воздухе рабочей зоны).

7. Разработка чувствительного элемента газового сенсора и технологического маршрута его изготовления при использовании нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК-9.

Научная новизна работы:

1. Установлены общие закономерности физико-химических процессов в факеле при лазерной абляции мишени ZnO, с учетом процессов диссоциации и синтеза материала мишени, автомодельности процесса политропного расширения факела, температуры и скорости поверхности абляции мишени.

2. Разработана физико-математическая модель температурной зависимости электрофизических параметров ZnO с учетом процессов упругого рассеяния электронов на акустических и оптических фононах, типа и энергии энергетических уровней дефектов и поверхностных состояний, образованных в результате адсорбции кислорода.

3. Экспериментально установлены закономерности влияния режимов ИЛО на электрофизические параметры наноструктурированных пленок ZnO с учетом технологических параметров: температуры, давления, расстояния мишень-подложка, энергии лазерных импульсов, режимов ионной стимуляции при ИЛО, длительности и температуры отжига.

Практическая значимость:

1. Определены режимы формирования наноструктурированных пленок ZnO методом ИЛО. Показано, что изменяя расстояние мишень-подложка, давление,

температуру, плотность энергии лазерного излучения, длительность и температуру отжига, можно контролируемо получать наноструктурированные пленки ZnO с удельным сопротивлением от 1,7-10'3 до 7,13 Ю4 Ом-см, шероховатостью поверхности от 0,75 до 22 нм, диаметром зерна от 40 до 1,4-102 нм, концентрацией носителей заряда от 8,9-1012 до 8,5-1019 см'3, подвижностью носителей заряда от 2,36 до 27 см /В-с.

2. Разработан технологический маршрут формирования наноструктурированных пленок ZnO, обладающих стабильностью зависимости удельного сопротивления от температуры при термоциклировании (Я5Шь=0>99) в диапазоне (30-300)°С.

3. Разработан чувствительный элемент порогового газового сенсора на основе наноструктурированных пленок Zx)D, позволяющий детектировать N02, СО, ЫН3 при концентрации 5 ррш с газочувствительностью 488%, 304%, 143%, соответственно.

4. На основании полученных результатов предложена конструкция газового сенсора, защищенная патентом, и разработан технологический маршрут его формирования на основе наноструктурированных пленок ZnO, полученных методом ИЛО, при использовании кластерного нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК-9.

Положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности физико-химических процессов в факеле при лазерной абляции мишени ZnO, с учетом диссоциации и синтеза материала мишени, автомодельности процесса политропного расширения факела, температуры и скорости поверхности абляции мишени.

2. Закономерности влияния температуры на электрофизические параметры ZnO при адсорбции кислорода с учетом процессов упругого рассеяния электронов на акустических и оптических фононах, типа и энергии энергетических уровней

дефектов и поверхностных состояний, образованных в результате адсорбции кислорода.

3. Закономерности влияния технологических режимов импульсного лазерного осаждения на электрофизические свойства пленок ZnO с учетом температуры, давления, расстояния мишень-подложка, энергии лазерных импульсов, длительности и температуры отжига, которые позволяют формировать наноструктурированные пленки ZnO с контролируемыми электрофизическими параметрами.

Реализация результатов работы:

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом госбюджетных научно-исследовательских работ кафедры нанотехнологий и микросистемной техники и НОЦ «Нанотехнологии» Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ в 2008-2014 гг.: «Исследование и разработка технологических процедур для производства элементов изделий микро- и наноэлектронной техники на основе использования сверхвысоковакуумной технологической автоматизированной платформы кластерного типа» (внутр. №13315) и «Исследование процессов формирования наноструктурированных пленок ZnO методом импульсного лазерного осаждения для устройств сенсорики» (внутр. № 3805/2012-12С) в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»; «Разработка пилотного проекта технического комплекса раннего обнаружения, оповещения о пожаре и концентрации опасных, токсичных газов и вредных веществ с автоматической системой очищения воздуха в защищенном помещении образовательного (научного) учреждения» (внутр. № 46100/13020) в рамках ФЦП «Пожарная безопасность РФ»; «Синтез наноструктурированных слоев оксидных материалов методами магнетронного распыления и импульсного лазерного осаждения в условиях ионной стимуляции для использования в качестве чувствительных элементов фотоприемников инфракрасного диапазона и газовых сенсоров»

(12-08-90045-Бел_а) и «Исследование процессов формирования нанокристаллических пленок оксида цинка в условиях ионной бомбардировки (№ 14-08-90010-Бел_а) в рамках грантов РФФИ.

Результаты диссертационной работы внедрены на промышленном предприятии ЗАО «Нанотехнологии - МДТ» (г. Москва), ООО «Центр нанотехнологий» (г. Таганрог), НП «Южный Лазерный Инновационно-Технологический Центр» (г. Таганрог), ООО «Леон» (г. Таганрог), ООО «ЭЛБИ» (г. Таганрог), а также в учебный процесс на кафедре НТМСТ ЮФУ. Имеется 6 актов о внедрении результатов диссертационной работы.

При выполнении диссертационной работы использовалось оборудование научно-образовательного центра и центра коллективного пользования «Нанотехнологии» Института нанотехнологий, электроники и приборостроения Южного Федерального Университета, Технического Университета Мюнхена (Германия), исследовательской лаборатории компании IBM в г. Цюрихе (Швейцария) и Национального Университета Сингапура.

Апробация работы:

Основные научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на различных международных и всероссийских конференциях и семинарах: Workshop on Oxide Electronics - 20 (Singapore, 2013); The 5th Forum «Nano and Giga Challenges in electronics, photonics and renewable energy» (Moscow,

2011); The International Conference «Micro- and Nanoelectronics - 2012» (Moscow,

2012); Russian-Taiwanese Symposium «Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications» (Rostov-on-Don, 2012); Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (г. Москва, 2014); Всероссийская научная молодежная школа «Физика и технология микро- и наносистем» (г. Санкт-Петербург, 2011); Международная молодежная конференция «Лазерная физика, наноструктуры, квантовая микроскопия» (г. Томск, 2012); III Всероссийская молодежная конференция «Функциональные

материалы и высокочистые вещества» (г. Москва, 2012); Всероссийская конференция по фундаментальным вопросам адсорбции «Адсорбция» (г. Тверь, 2013); Ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН (г. Ростов-на-Дону, 2010, 2011, 2012); Международная научно-техническая конференция и молодежная школа-семинар «Нанотехнологии» (пос. Дивноморское, 2010); Международная научно-техническая конференция «Нанотехнологии» (г. Таганрог, 2012); Конференция аспирантов и молодых ученых «Неделя науки» (г. Таганрог, 2008, 2009).

Результаты работы отмечены медалью Министерства образования и науки Российской Федерации за лучшую научно-исследовательскую работу аспирантов в области технических наук (2012), а также дипломами ряда конференций и конкурсов научных работ: Германской службы академических обменов (DAAD) «Научно-исследовательские стипендии для молодых ученых» (Германия, 2012); научно - исследовательских работ студентов, аспирантов, молодых ученых в рамках VI Всероссийского интеллектуального форума - олимпиады по нанотехнологиям (МГУ, 2012); Всероссийского конкурса Министерства образования и науки Российской Федерации научно-исследовательских работ по физике по направлению «Разделы физики на стыке наук» (МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012); 14-ой молодежной научной школы «Физика и технология микро-и наносистем» (ЛЭТИ, 2011); Десятой юбилейной ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН (Ростов-на-Дону, 2014). Являлся стипендиатом Президента Российской Федерации для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики (2012-2014); стипендиатом Президента Российской Федерации для обучения за рубежом (2012-2013); стипендиатом Правительства Российской Федерации аспирантов образовательных учреждений высшего профессионального образования (2011-2012).

Публикации:

По теме диссертации опубликована 31 печатная работа, из них 9 статей опубликовано в журналах, входящих в Перечень ВАК. Получен патент РФ на полезную модель (№ 133312, приоритет 09.04.2013 г.).

Структура н объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приведены цель работы, основные задачи исследований, научная новизна и практическая значимость работы, а также приведены сведения об апробации работы и структуре диссертации.

В первой главе представлен литературный обзор по применению наноструктурированных пленок оксида цинка в устройствах газовой сенсорики. Рассмотрены свойства оксида цинка, позволяющие использовать его в газовых сенсорах. Показано, что методы получения, совместимые с технологией микроэлектроники, позволяют получать наноструктурированные пленки ZnO. Для получения монокристаллических пленок необходимо использование специальных подложек (А1203, и др.). Показано, что одной из основных проблем,

возникающих при использовании наноструктурированных пленок ZnO в чувствительных элементах подогревных резистивных газовых сенсоров, является низкая стабильность зависимости их электрофизических параметров от температуры при термоциклировании - нагреве до рабочих температур и последующем охлаждении. Выявлены основные требования к наноструктурированным пленкам ZnO для обеспечения максимальной чувствительности газовых сенсоров на их основе. Проведен анализ газочувствительных характеристик перспективных газовых сенсоров, представленных в литературе. Проведен анализ методов формирования наноструктурированных пленок ZnO, выявлены их достоинства и недостатки.

Рассмотрены особенности формирования пленок методом ИЛО. Проведен анализ существующих математических моделей, описывающих процессы при ИЛО. Сделан вывод о необходимости проведения исследований влияния основных технологических режимов метода ИЛО (температура подложки, давление рабочего газа, плотность энергии лазерного излучения, расстояние мишень-подложка, длительность осаждения), отжига и дополнительной ионной стимуляции на электрофизические параметры наноструктурированных пленок ZnO. Результаты обзора определили цель и постановку задач работы.

Во второй главе представлены результаты теоретических исследований физико-химических процессов в факеле при лазерной абляции мишени ZnO, моделирования электрофизических и газочувствительных свойств ZnO. Показано, что параметры факела при ИЛО влияют на свойства пленок ZnO. С помощью тепловой теории абляции была проведена оценка температуры поверхности абляции, которая составила ~7000°С. Используя газодинамическую теорию лазерной абляции, были получены соотношения и проведен расчет распределения температуры, концентрации и давления частиц вдоль оси факела. Установлено, что при расстоянии от мишени < 57 мм, температура в факеле превышает температуру диссоциации ZnO. При расстоянии от мишени >57 мм температура в факеле становится меньше температуры диссоциации Zr\0, при этом формируются теплофизические условия, благоприятные для химических реакций синтеза и процессов конденсации ZnO. Разработана физико-математическая модель температурной зависимости электрофизических параметров ZnO с учетом процессов упругого рассеяния электронов на акустических и оптических фононах, типа и энергии энергетических уровней дефектов и поверхностных состояний, образованных в результате адсорбции кислорода. Проведена оценка ширины области пространственного заряда, возникающего при адсорбции молекул СО, N02, N113 с концентрацией 5 ррш на поверхности ZnO и газочувствительности сенсора на его основе, что позволило получить критерии для диаметра зерна, толщины пленки, а также рабочей температуры газового сенсора на основе

наноструктурированной пленки ZnO, необходимых для обеспечения максимальной газочувствительности.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований режимов формирования наноструктурированных пленок ZnO методом ИЛО. Установлены закономерности влияния технологических режимов ИЛО на электрофизические свойства пленок ZnO с учетом температуры, давления, расстояния мишень-подложка, энергии лазерных импульсов, длительности и температуры отжига, которые позволяют формировать наноструктурированные пленки ZnO с контролируемыми электрофизическими параметрами. Определены оптимальные режимы получения наноструктурированных пленок ZnO, обладающих стабильностью зависимости удельного сопротивления от температуры при термоциклировании В.шь=0,99 в диапазоне (30-300)°С.

В четвертой главе представлены результаты разработки и исследования чувствительного элемента порогового газового сенсора на основе наноструктурированных пленок ZnO. Определены толщина и диаметр зерна наноструктурированной пленки ZnO, рабочая температура сенсора, рассчитаны параметры контактно-металлизационной системы и нагревателя, обеспечивающего перепад температуры по поверхности чувствительного элемента не более 10 °С. Приведены результаты исследований газочувствительности чувствительных элементов пороговых газовых сенсоров на основе наноструктурированных пленок ZnO. Газочувствительность на СО, N02, >1Нз с концентрацией 5 ррш при 300°С равна 488%, 304%, 143%, соответственно.

На основе полученных результатов разработана конструкция чувствительного элемента газового сенсора на основе наноструктурированных пленок ZnO, защищенная патентом (№ 133312, приоритет 09.04.2013 г., «Газовый сенсор на основе гибридных наноматериалов»). Разработан технологический маршрут изготовления чувствительного элемента газового сенсора на основе кластерного нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК-9.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

Содержание диссертации изложено на 167 страницах, включающих в себя: 61 страницу с рисунками; 11 страниц с таблицами; список использованных источников из 196 наименований. В приложении приведены акты внедрения результатов исследований диссертационной работы.

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ НАНО СТРУКТУРИРОВАННЫХ ПЛЕНОК ОКСИДА ЦИНКА В УСТРОЙСТВАХ ГАЗОВОЙ СЕНСОРИКИ

1.1 Свойства оксида цинка

Оксид цинка находит широкое применение в наноэлектронике, спинтронике, сенсорике, МЭМС, оптоэлектронике и акустоэлектронике [14-18]. Он обладает высокой температурой плавления и теплопроводностью, фоточувствительностыо, пьезо- и пироэффектом, анизотропной кристаллической структурой, полупроводниковыми свойствами при большой ширине запрещенной зоны, высокой интеграцией с кремниевой технологией, биологической совместимостью, а также возможностью создания широкого набора наноструктур[14-18]. В таблице 1.1 представлены основные свойства ZnO [16].

Таблица 1.1 - Основные свойства ZnO

Параметр Значение

Ширина запрещенной зоны Ее=3,35 эВ

Кристаллическая структура Гексагональная вюрцит С46У а=0,325 нм с=0,591 нм

Кубическая сфалерит Т а (нестабильна)

Кубическая каменной соли 0\ (нестабильна)

Молекулярный вес 81,3794

Плотность, р 5,6 г/см

Температура плавления, Тпл 1975°С

Подвижность электронов, цп 10-180 см2/(В-с);

Подвижность дырок, 5-30 см2/(В-с)

Показатель преломления, п 2,2

Диэлектрическая проницаемость, 8 8,5

Энергия связи экситона 60 мэВ

Теплота плавления 18,72 Дж/моль

Теплопроводность 25 Вт/мК при 20 °С

Коэфициент теплового расширения 4,3-10"б/К при 20 °С 7,7-10"6/К при 600 °С

Продолжение таблицы 1.1— Основные свойства ZnO

Параметр Значение

Модули Юнга монокристалл поликристалл

Е, Е3 Е, Е3

121,95 ГПа 144,04 ГПа 116,5 ГПа -

Температура Дебая ©0 405 К

Травители Изотропные Анизотропные НС1, ШОз, Н2804, Н3РО4 РеС13-6Н20, С2Н204

Омические контакты Т1, Та, Т1/Аи, 1п, 1пСа

Барьерные контакты Аи, Ag, Рс1, Р1,

Легирующие примеси р-тип п-тип N. Р, Ав, 8Ь А1, ва

Зависимость свойств ZnO от методов и режимов получения, а также различных внешних факторов, в частности, адсорбционно-десорбционных процессов, особенно существенна в случае тонкопленочного материала, в настоящее время вызывающего большой интерес для применения в области газовой сенсорики [19, 20]. Привлекательность применения оксида цинка обусловлена его химической устойчивостью и высокой газочувствительностью к содержанию в атмосфере токсичных и взрывоопасных газов благодаря его способности к обратимой хемособции, которая сопровождается значительным и обратимым изменением в проводимости. К недостаткам можно отнести низкую селективность и высокую рабочую температуру [21-23].

Удельная электропроводность пленок ZnO даже для одного метода получения может изменяться в достаточно широких пределах, что связано с нестехиометричностью соединения и вариацией содержания примесей [24]. Трудности получения пленок ZnO с контролируемыми свойствами во многом обусловлены недостаточным пониманием механизмов процессов, обуславливающих электрофизические свойства ZlлO, а также процессов, происходящих при формировании пленок и влияния технологических режимов получения на свойства пленок ZnO [18].

Для ZnO характерен, в основном, п-тип проводимости, хотя возможно получение ZnO с р-типом проводимости [25]. Избыток цинка в кристаллической решетке обусловливает наличие собственных дефектов типа междоузельных атомов цинка или вакансий кислорода (Уо), которые являются донорами, способными к двойной ионизации, а их концентрация определяет величину электропроводности оксида цинка [26, 27].

Описание механизмов транспорта носителей заряда в ZnO является сложным. Для описания процессов рассеяния основных носителей заряда принято использовать кинетическую теорию Больцмана [27-30]. В [28] рассматривались механизмы рассеяния основных носителей заряда с точки зрения упругого электрон-электронного взаимодействия. При этом переход электрона из одного состояния в другое может быть осуществлен только при равенстве энергий до и после рассеяния. Однако, согласно известным положениям об упругом электрон-электронном взаимодействии, изменяется не только импульс частиц, но и их энергия [31, 32], что необходимо учитывать при разработке модели транспорта носителей заряда.

В [33] представлена модель расчета положения уровня Ферми в полупроводниковом материале, используемом в чувствительном элементе газового сенсора. Предложенная модель учитывает присутствие в полупроводнике многозарядных дефектов кристаллической решетки, а также вырождение носителей заряда. В [34] была предложена модель газочувствительности таких тонкопленочных полупроводниковых структур с учетом эффекта обеднения пленки основными носителями заряда при адсорбции.

Важной особенностью ZnO является зависимость некоторых свойств от окружающей среды и состояния поверхности [35]. Известно влияние адсорбции водорода, кислорода, ряда других электроотрицательных элементов на электропроводность образцов ZnO [36]. На поверхности ZnO в воздушной среде всегда адсорбируется кислород, который захватывает электроны с образованием отрицательно заряженных ионов, заряд которых компенсируется положительным

зарядом ЪхР или Уо+, что приводит к созданию у поверхности обедненного слоя и снижению электропроводности ZnO. В зависимости от режимов изготовления образца параметры адсорбции могут существенно различаться [37, 38]. Удельное сопротивление образцов ZnO меняется в широких пределах и зависит от степени отклонения состава от стехиометрии, метода изготовления, состояния поверхности (адсорбция газов) [24]. Поэтому актуальной является задача прогнозирования электрофизических свойств ZnO с учетом различных процессов, в т.ч. адсорбционных, и применение выявленных эффектов для изготовления устройств газовой сенсорики.

Для ZnO характерны следующие типы кристаллической структуры: вюрцит (В4), сфалерит (ВЗ) и каменная соль (В1). При нормальных условиях термодинамически стабильной является структура вюрцита [39]. Такая кристаллическая структура элементарной ячейки ZnO характеризуется отсутствием центра симметрии, вследствие чего кристаллы имеют полярную ось, параллельную направлению [0001], поэтому для ZnO характерно проявление пьезо- и пиросвойств. Структура вюрцита имеет гексогональную элементарную ячейку с параметрами решетки а=3,2 А, с=5,9 А [16, 39].

Структура сфалерита метастабильна и может быть стабилизирована только гетероэпитаксиальным ростом на кубических подложках, таких как ZnS, ваАз/ЕпБ, Р^Т^ЗЮг/^, при относительно высоких давлениях, отражая топологическую совместимость, чтобы преодолеть собственную тенденцию к формированию фазы вюрцита [16, 39]. Кристаллическая ячейка 2п0 структуры вюрцита может быть трансформирована в ячейку структуры каменной соли (КаС1) при относительно небольшом внешнем гидростатическом давлении. Высоконапряженная кубическая фаза может быть метастабильной в течении долгого периода времени при внешнем давлении и температуре выше 100°С. Трансформация структуры вюрцита в структуру каменной соли с уменьшением объема на 17% происходит при давлениях выше 9,1 ГПа. Две фазы сосуществуют при давлениях 9,1-9,6 ГПа. [16, 39]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Замбург, Евгений Геннадьевич, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ источников

1. Solid State Gas Sensor Research in Germany- a Status Report / R. Moos [et al.] // Sensors.—2009.—Vol. 9.—P. 4323—4365.

2. Recent advances in wide bandgap semiconductor biological and gas sensors S J. Pearton [et al.] // Progress in Materials Science.— 2010.— Vol. 55.— P. 1-59.

3. Реферативная база данных Scopus.—2015.—URL: http://www.scopus.com (дата обращения: 01.03.2015).

4. Metal Oxide Semi-Conductor Gas Sensors in Environmental Monitoring / G. Fine [et al.] // Sensors.— 2010,— Vol. 10.— P. 5469—5502.

5. Metal and Metal Oxide Nanoparticles in Chemiresistors: Does the Nanoscale Matter? / M. Franke [et al.] // Small.— 2006.— Vol. 2, № 1 — p. 36—50.

6. Metal Oxide Gas Sensors: Sensitivity and Influencing Factors / C. Wang [et al.] // Sensors.—2010,—Vol. 10.—P. 2088—2106.

7. Korotcenkov, G. Gas response control through structural and chemical modification of metal oxide films: state of the art and approaches / G. Korotcenkov // Sensors and Actuators.— 2005.— Vol. В 107.— P. 209—232.

8. Korotcenkov, G. The role of morphology and crystallographic structure of metal oxides in response of conductometric-type gas sensors / G. Korotcenkov // Materials Science and Engineering.— 2008 — Vol. R 61.— P. 1-39.

9. Role of low 02 pressure and growth temperature on electrical transport of PLD grown ZnO thin films on Si substrates / C. Pandis [et al.] // Solid-State Electronics.— 2006.—Vol. 50.—P. 1119—1123.

10. The influence of substrate temperature on ZnO thin films prepared by PLD technique / Y. Zhao [et al.] // Journal of Crystal Growth.— 2007— Vol. 307.— P. 278—282.

11. Application of pulsed laser deposited zinc oxide films to thin film transistor device / P.-K. Shin [et al.] // Thin Solid Films.— 2008.— Vol. 516.— P. 3767- 3771.

12. Kim, S. Effects of oxygen pressure on the growth of pulsed laser deposited ZnO films on Si (001) / S. Kim, B.-T. Lee. // Thin Solid Films.— 2004.— Vol. 446.— P. 307—312.

13. May-Smith, Т. C. Pulsed laser deposition of thick multilayer garnet crystal films for waveguide laser devices.— PhD dissertation.— University of Southhamption.— 2005.

14. Wang, Z.L. ZnO nanowire and nanobelt platform for nanotechnology / Z.L. Wang // Materials Science and Engineering R.— 2009.— № 64.— P. 33-71.

15. Growth horizontal—aligned ZnO nanowires by pulsed laser deposition / O.A. Ageev [et al.] // Book of abstracts of Russian—Taiwanese Symposium "Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications"— 2012.— P. 5.

16. Могко?, H. Zinc Oxide. Fundamentals, Materials and Device Technology / H. Morkof, U. Ozgtir.— Wiley—VCH. 2009. 490 p.

17. Researching influence of IB AD PLD parameters on properties of nanocrystalline ZnO thin films / E.G. Zamburg [et al.] // Applied Mechanics and Materials.—2014.—Vol. 481.—P. 55-59.

18. Электрические и оптические свойства пленок оксида цинка, нанесенных методом ионно-лучевого распыления оксидной мишени / А.П. Достанко [и др.] // Физика и техника полупроводников.—2014, Т. 48, Вып. 9.— С. 1274-1279.

19. Васильев, Р.Б. Неорганические структуры как материалы для газовых сенсоров / Р.Б. Васильев, Л.И. Рябова // Успехи химии.— 2004.— Т. 73.— № 10.— С. 1019—1038.

20. Бутурлин, А.И. Газочувствительные датчики на основе металлоксидных полупроводников / А.И. Бутурлин, Т.А. Габузяи, И.Л. Голованов // Зарубежная электронная техника.—1983.—№10.— С. 3—37.

21. Semiconducting Transparent Thin Films / H.L. Hartnagel, A.L. Dawar, A.K. Jain, C. Jagadish.— Bristol: IOP Publishing.— 1995.

22. Semiconductor gas sensors / S.R. Morrison // Sensors and Actuators.— 1981.— Vol. 2,— Issue C — P. 329-341

23. Bochenkov, V. E. Sensitivity, Selectivity, and Stability of Gas-Sensitive Metal-Oxide Nanostructures / V. E. Bochenkov, G. B. Sergeev.— USA, Valencia: American Scientific Publishers, 2010 — P. 31-52

24. Тутов, E.A. Механизмы токопереноса в структуре Al/ZnO/Si / Е.А. Тутов, Ф.А. Тума, В.И. Кукуев // Конденсированные среды и межфазные границы.— 2006.—№4(8).—С. 334.

25. Look, D.C. Progress in ZnO Materials and Devices / D.C. Look // Journal of Electronic Materials.—2006.—Vol. 35, No. 6.—P.1299—1305.

26. Ellmer, K. Carrier transport in polycrystalline transparent conductive oxides: A comparative study of zinc oxide and indium oxide / K. Ellmer, R. Mientus // Thin Solid Films.—2008.— Vol. 516.—P. 4620—4627.

27. Electron transport in ZnO thin films / T. Makino [et al.] // Applied Physics Letters.—2005.—Vol. 87.—P. 022101.

28. Бонч-Бруевич, B.JI. Физика полупроводников / B.JI. Бонч—Бруевич, С.Г. Калашников.— М.: Наука, 1977.—678 с.

29. Weigenrieder, К.—S. onductivity model for sputtered ZnO—thin film gas sensors /K—S. Weigenrieder, J. Miilller // Thin Solid Films.— 1997,— Vol. 300.— P. 30-41.

30. Ellmer, K. Carrier transport in polycrystalline transparent conductive oxides: A comparative study of zinc oxide and indium oxide / K. Ellmer, R. Mientus // Thin Solid Films.—2008.—Vol. 516.—P. 4620—4627.

31. Frank Blatt, J. Theory of Mobility of Electrons in Solids / J. Frank Blatt.— Academic Press Publishers, New York.—1957.— 150 pp.

32. Reissland, J.A. The Physics of Phonons / J.A. Reissland.— John Wiley and Sons Ltd., London—New York—Sydney—Toronto.—1973.—700 p.

33. Богданов, С. А. Прогнозирование положения уровня Ферми в полупроводнике чувствительного слоя сенсора газа / С.А. Богданов, Захаров А.Г., Лытюк А.А. // Известия вузов. Северо—Кав-казский регион.— 2011.— № 4.— С. 34—36.

34. Захаров, А.Г. Моделирование адсорбционной чувствительности тонкопленочных структур на основе нанокомпозитных полупроводников / А.Г. Захаров, С.А. Богданов, А.А. Лытюк // Известия Южного федерального университета. Технические науки.— 2011.— Т. 117. № 4.— С. 156.

35. Theory of gas-diffusion controlled sensitivity for thin film semiconductor gas sensor / G. Sakai [et al.] // Sensors and actuators.—2001.—Vol. В 80.—P. 125—131.

36. Rothschild, A. The effect of grain size on the sensitivity of nanocrystalline metal-oxide gas sensors / A. Rothschild, Y. Komem // J. of Applied Physics.-—2004.— Vol. 95.—P. 6374.

37. McCluskey, M. D. Defects in ZnO / M.D. McCluskey, S.J. Jokela. // Journal of Applied Physics.—2009,—Vol. 106.—P. 071101.

38. Kohan, A. F. First-principles study of native point defects in ZnO / A.F. Kohan [et al.] // Physical Rewiew В.— 2000.— Vol. 61.— P. 15019—15027.

39. Anderson, J. Fundamentals of zinc oxide as a semiconductor / J. Anderson, C. G. Van de Walle. // Reports on Progresses in Physics — 2009.— Vol. 72 — P. 126501.

40. Growth and characterization of single crystal ZnO thin films using inductively coupled plasma metal organic chemical vapor deposition / J.-H. Park [et al.] // Appl. Phys. Lett.— 2006,— Vol. 89.— P. 121108.

41. The growth and annealing of single crystalline ZnO films by low—pressure MOCVD / J. Ye [et al.] // Journal of Crystal Growth.— 2002.— Vol. 243, Issue 1.— P.151-156.

42. Caricato, A.P. Zinc Oxide Nanostructured Layers for Gas Sensing Applications/ A.P. Caricato, A. Creti, A. Luches // Laser Physics.— 2011.— Vol. 21, No. 3.—P. 588—597.

43. Получение прозрачных проводящих нанокристаллических пленок оксида цинка методом импульсного лазерного осаждения / Е.Г. Замбург [и др.] // Фундаментальные исследования.— 2012.— №11.— С. 373-376.

44. Фоторезистор ближнего УФ—диапазона на основе нанокристаллической плёнки ZnO / Е.Г. Замбург [и др.] // Фундаментальные исследования.— 2012.— №11.—С. 1206-1209.

45. Получение наноразмерных структур на основе нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК—9 / О.А. Агеев [и др.] // Известия ЮФУ. Технические науки.— 2011.— №1.— С. 109.

46. ZnO nanowire growth and devices / Y.W. Heo [et al.] // Materials Science and Engineering.— 2004.— Vol. 47.— P. 1—47.

47. Wang, Z.L. Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications / Z.L. Wang // Journal of Physics: Condensed Matter.— 2004.— Vol. 16 — P. 829-858.

48. Zhang, T. Microstructural and optoelectronic properties of rf magnetron sputtered ZnO:(Ga,Ti) semiconductor thin films / T. Zhang, Z. Zhong, H. Wang // Journal of Materials Science: Materials in Electronics.— 2013.— Vol. 24, Issue 8.— P. 2995-3000.

49. Korotcenkov, G. Instability of metal oxide—based conductometric gas sensors and approaches to stability improvement (short survey)/ G. Korotcenkov, B.K. Cho // Sensors and Actuators B.— 2011.— Vol. 156.— P. 527— 538.

50. Thermal stability study of Lao.9Sro.1Gao.8Mgo.2O2.85—(Li/Na)2C03 composite electrolytes for low—temperature solid oxide fuel cells / F. Xie [et al.] // International journal ofhydrogenenergy.—2014—Vol. 39 —P. 14397-14401.

51. Effects of transition metal additives on redox stability andhigh-temperature electrical conductivity of (Fe,Mg)304 spinels / A.V. Ferreira [et al.] // Journal of the European Ceramic Society —2014.— Vol. 34,—P. 2339—2350.

52. Влияние водорода на электрические свойства пленок окислов металлов, легированных кремнием / A.JI. Гусев [и др.] // Альтернативная энергетика и экология.— 2002.— №6.— С. 12—22.

53. Датчики водорода и водородосодержащих молекул / A.JI. Гусев [и др.] // Альтернативная энергетика и экология.— 2005.— №5 (25).— С. 23—31.

54. Механизм сенсорного эффекта в кондуктометрических сенсорах на основе диоксида олова для детектирования газов— восстановителей / В. Ф. Громов [и др.]; Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об— ва им. Д. И. Менделеева),— 2008.— Т. П1.— № 5.— С. 80— 87.

55. Газочувствительные элементы сенсора диоксида азота и хлора на основе кобальтсодержащего полиакрилонитрила / Бедная Т. А., Коноваленко С. П., Семенистая Т. В., Петров В. В., Королев А. Н. // Известия высших учебных заведений. Электроника. - 2012. - № 4(96). - С. 66 - 71.

56. Башкиров, Л.А. Об использовании фазового перехода металл— полупроводник в оксидах металлов и их соединениях для создания химических сенсоров / Л.А. Башкиров, У. Барди, Ю.К. Гунько // Актуальные проблемы физики твердого тела.— 2003.— С. 146—162.

57. Волькенштейн, Ф. Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводника при хемосорбции / Ф. Ф. Волькенштейн.— М.: Наука, 1987.— 431 с.

58. Петров, В. В. Современные полупроводниковые сенсоры контроля газовых сред: учеб. пособие для вузов / В. В. Петров, А. Н. Королев.— Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2009.— 114 с.

59. Полупроводниковые сенсоры в физико— химических исследованиях / И. А. Мясников [и др.]; М.: Наука, 1991.— 327 с.

60. Исследование особенностей взаимодействия молекул газов с поверхностью оксидных газочувствительных материалов/ Петров В.В. // Нано- и микросистемная техника - 2007 - №1- с.24-27.

61. К вопросу о чувствительности полупроводниковых химических сенсоров газа / Петров В.В. // Сенсор. - 2003. - №1. - С.47.

62. Анисимов, О.В. Электрические и газочувствительные характеристики полупроводниковых сенсоров на основе тонких пленок 8п02: дис. канд. физ.— мат. наук / О.В. Анисимов //.—Томск .—2007.— С. 132.

63. Vlachos, D.S. On the electronic interaction between additives and semiconducting oxide gas sensors / D.S. Vlachos, C.A. Papandopoulot, J.N. Avaritsiotis // Appl. Phys. Lett.— 1996,— V. 69.— № 5,— P. 650-652.

64. Джексон, Р.Г. Новейшие датчики / Р.Г. Джексон.— М.: Техносфера, 2007,—384 с.

65. The effects of thickness and operation temperature on ZnO:Al thin film CO gas sensor / J.F. Chang [et al.] // Sensors and Actuators В.— 2002.— № 84 — P. 258-264.

66. Annealing effects on the structural, electrical and H2 sensing properties of transparent ZnO thin films, grown by pulsed laser deposition / M. Stamataki [et al.] // Thin Solid Films —2009.—№ 518 —P. 1326-1331.

67. Fabrication and formaldehyde gas-sensing properly of ZnO—Mn02 coplanar gas sensor arrays / C. Xie [et al.] // Sensors and Actuators B.— 2010/— № 145.— P. 457—463.

68. Al-Hardan, N.H. Sensing mechanism of hydrogen gas sensor based on RF— sputtered ZnO thin films / N.H. Al-Hardan, M.J. Abdullah, A. Abdul Aziz // International journal of hydrogen energy.— 2010.—№35.—P. 4428^4434.

69. Hsueh, T.-J. Fabrication of gas sensing devices with ZnO nanostructure by the low-temperature oxidation of zinc particles / T.-J. Hsueh, C.-L. Hsu // Sensors and Actuators В.—2008—№ 131— P. 572-576.

70. Gas response of reactively sputtered ZnO films on Si-based micro—array / Y. Min [et al.] // Sensors and Actuators В.— 2003.— № 93.—P. 435-441.

71. Vertically aligned ZnO nanorods and grapheme hybrid architectures for high— sensitive flexible gas sensors / J. Yi [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical.— 2011.—№24.—P. 6-12.

72. Calestani, D. Growth of ZnO tatrapods for nanostructure-based gas sensors / D. Calestani, M. Zha, R. Mosca // Sensors and Actuators B: Chemical.— 2010.— №65.—P. 472^178.

73. Wang, W. Zinc oxide nanofiber gas sensor via electrospinning / W. Wang, H. Huang, Z. Li.//J. Am. Ceram. Soc.—2008,—№ 91—P. 3817-3819.

74. Hydrothermally grown oriented ZnO nanorod arrays for gas sensing applications / J.X. Wang [et al.] // Nanotechnology — 2006 — № 17 — P. 4995-4998.

75. Influence os pulsed laser deposition (PLD) parameters on the H2 sensing properties os zinc oxide thin films / N. Brilis [et al.] // Superlattices and Microstructures—2005 —№ 38.—P. 283—290.

76. Puzzovio. ZnO gas sensors: A comparison between nanoparticles and nanotetrapods-based thick films / M.C. Carotta, A. Cervi, V. di Natale, S. Gherardi, A. Giberti, V. Guidi // Sensors and Actuators B.— 2009.—№ 137,— P. 164-169.

77. Gas sensing properties of ZnO thin films prepared by microcontact printing / H. |. Lim, D. Y. Lee, and Y. I. Oh // Sensors and Actuators A: Physical - 2006.- Vol. 125.- Issue 2.-P. 405-410.

78. Tunable gas sensing properties of p- and n-doped ZnO thin films / Kobrinsky V. // Sensors and Actuators B.— 2010.— № 148.— Pp. 379-387.

79. Nanopillar ZnO gas sensor for hydrogen and ethanol / L. J. Bie, X. N. Yan, J. Yin, Y. Q. Duan, Zhi-Hao Yuan // Sensors and Actuators B.- 2007.- № 126.- P. 604608.

80. Patil, D. Room temperature chlorine gas sensing using surface modified ZnO thick resistor [Text] / D. Patil [et al.] // Sensors and Actuators B — 2007 — № 123— Pp. 546-553.

81. CdO activated Sn-doped ZnO for highly sensitive, selective and stable formaldehyde sensor / N. Han [et al.] // Sensors and Actuators B.— 2011.— № 152.— P. 324-329.

82. NH3 sensing properties of ZnO thin films prepared via sol-gel method / Ching-Feng Li, Chia-Yen Hsu, Yuan-Yao Li // Journal of Alloys and Compounds.— 2014.— Vol. 606.—Pp. 27-31.

83. NH3 gas sensing properties of nanocrystalline ZnO based thick films / G. Sarala Devi, V. Bala Subrahmanyam, S.C. Gadkari, S.K. Gupta // Analytica Chimica Acta.—2006.—Vol. 568.—Issues 1-2.—P. 41^16.

84. Single step deposition of different morphology ZnO gas sensing films / A. Nemeth, E. Horvath, Z. Labadia, L. Fedak, I. Barsony // Sensors and Actuators B: Chemical.—2007,—Vol. 127.—Issue 1.—P. 157-160.

85. A comparative study on the N02 gas sensing properties of ZnO thin films, nanowires and nanorods / S. Ozturk, N. Kilin?, N. Ta§altin, Z.Z. Oztiirk // Thin Solid Films.— 2011.— Vol. 520.— Issue 3.— P. 932-938.

86. H2S gas sensitive Sn-doped ZnO thin films: synthesis and characterization / P.S. Shewale, Y.S. Yu, b, J.H. Kim, C.R. Bobaded, M.D. // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis.— 2015.— Vol. 112.— P. 348-356.

87. Fabrication and gas-sensing properties of hierarchically porous ZnO architectures / Jiarui Huang, Youjie Wu, Cuiping Gu, Muheng Zhai, Yufeng Sun, Jinhuai Liu // Sensors and Actuators B: Chemical.— Vol. 155.— Issue 1.— P. 126-133.

88. Improvement of Flame-made ZnO Nanoparticulate Thick Film Morphology for Ethanol Sensing / C. Liewhiran, S. Phanichphant // Sensors.- 2007.- № 7(5).- P. 650675.

89. ГН 2.2.5.686—98 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы".

90. Satel DG—1 цифровые извещатели газа // сайт фирмы Satel.—2014.— URL: http://www.satel.com.pl (дата обращения: 15.05.2014)

91. Васильев, А. Газовые сенсоры для пожарных извещателей / А. Васильев, И. Олихов, А. Соколов // Электроника.—2005.— №2.— С. 24—27.

92. Аш, Ж. Датчики измерительных систем: в 2—х книгах / Ж. Аш.— М.: Мир, 1992.— Кн. 2.— 424 с.

93. GENERAL INFORMATION FOR TGS SENSORS // сайт фирмы Figaro.— 2014.—URL: http://www.iigaro.co.jp (дата обращения: 15.05.2014)

94. TECHNICAL INFORMATION FOR TGS2442 SENSORS // сайт фирмы Figaro.—2014.—URL: http://www.figaro.co.jp (дата обращения: 15.05.2014)

95. Signal Processing and Calibration Techniques for CO Detectors Using TGS2442 // сайт фирмы Figaro.—2014.—URL: http://www.figaro.co.jp (дата обращения: 15.05.2014)

96. PRODUCT INFORMATION TGS 2610 // сайт фирмы Figaro.—2014.— URL: http://www.figaro.co.jp (дата обращения: 15.05.2014)

97. PRODUCT INFORMATION TGS 26112610 // сайт фирмы Figaro.—2014.— URL: http://www.figaro.co.jp (дата обращения: 15.05.2014)

98. Structural and optical properties of ZnO thin films by RF magnetron sputtering with rapid thermal annealing / N. A. Suvorova [et al.] // Appl. Phys. Lett.— 2008.— № 92,—P. 141911.

99. Gao, W. Zhengwei Li. ZnO thin films produced by magnetron sputtering / W. Gao, Z.i Li // Ceramics International.— 2004 — Vol. 30, Issue 7.— P. 1155—1159.

100. Deposition of ZnO thin films by magnetron sputtering for a film bulk acoustic resonator / J.B. Lee [et al.] // Thin Solid Films.— 2003. — №435.— P. 179—185.

101. ZnO thin films produced by the RF magnetron sputtering / H. Yu [et al.] // Electronic and Mechanical Engineering and Information Technology (EMEIT).— 2011. — Vol. 5.— P. 2486— 2489.

102. Growth evolution of ZnO thin films deposited by RF magnetron sputtering / A.M. Rosa [et al.] // J. Phys.— 2012.— №370. — P. 012020.

103. Photocatalysis Using ZnO Thin Films and Nanoneedles Grown by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition / J. L. Yang [et al.] // Advanced Materials.— 2004.—Vol. 16, Issue 18.—P. 1661-1664.

104. Metal organic chemical vapor deposition and investigation of ZnO thin films grown on sapphire / S. Sun [et al.] // Thin Solid Films — 2008,— №516.— P. 55715576.

105. ZnO thin film grown on silicon by metal-organic chemical vapor deposition / W. Xinqiang [et al.] // Journal of Crystal Growth — 2002.— Vol. 243, Issue 1.— P. 1318.

106. Enhancement-Mode Metal Organic Chemical Vapor Deposition-Grown ZnO Thin-Film Transistors on Glass Substrates Using N20 Plasma Treatment / R. Kariyadan [et al.] // Jpn. J. Appl. Phys.— 2010.— №49.

107. Enhancement-Mode ZnO Thin-Film Transistor Grown by Metalorganic Chemical Vapor Deposition / J. Jo [et al.] // Appl. Phys. Express.— 2008. — №1.

108. Nano-structured ZnO films by sol-gel process / H. Bahadur [et al.] // Indian Journal of Pure & Applied Physics.— 2007.— Vol. 45.— P. 395—399.

109. Znaidi, L. Sol-gel-deposited ZnO thin films: A review / L. Znaidi // Materials Science and Engineering: В.— 2010.— Vol. 174, Issues 1—3.—P. 18-30.

110. Fabrication and Characterization of ZnO Thin Films by Sol-Gel Spin Coating Method for the Determination of Phosphate Buffer Saline Concentration / K.L. Foo [et al.] // Current Nanoscience — 2013.— №9 — P. 1—5.

111. Ilican, S. Preparation and characterization of ZnO thin films deposited by solgel spin coating method / S. Ilican, Y. Caglar, M. Caglar // Journal of Optoelectronicas and Advanced Materials.— 2008.— Vol. 10.— P. 2578— 2583.

112. Kaneva, N. V. Preparation of nanocrystalline thin films of ZnO by sol-gel dip coating / N. V. Kaneva, C. D. Dushkin // Bulgarian Chemical Communications.— 2011.— Vol. 43.— P. 259-263.

113. Петров B.B. Технология формирования нанокомпозитных материалов золь-гель методом / В.В. Петров, Н.К. Плуготаренко, А.Н. Королев, Т.Н. Назарова - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. - 156 с.

114. Kikalov, D. Optical properties of thin films of amorphous vanadium oxides / D. Kikalov, A. Pergament // Technical Physics Letters.— 1998 — Vol. 25. No. 4.— P. 81—87.

115. Bai, H. The preparation of a plasmonically resonant V02 thermochromic pigment / H. Bai, M.B. Cortie // Nanotechnology.— 2009.— Vol. 20.— P. 9.

116. Electrochemical Deposition of ZnO Thin Films on to Tin(IV) oxide :Fluorine / M. Yilmaz [et al.] // Asian Journal of Chemistry.— 2012. — Vol. 24 Issue 8.— P. 3371.

117. Studies on Electrochemically Deposited ZnO Thin Films / A. Kathalingam [et al.] // Journal of the Korean Physical Society.— 2009.— Vol. 55,— P. 2476-2481.

118. Effects of annealing on properties of ZnO thin films prepared by electrochemical deposition in chloride medium / O. Lupan [et al.] // Applied Surface Science.— 2010. — №256.— P. 1895—1907.

119. Попова И.О., Ханин С.Д., Шадрин Е.Б. — Структурно—чувствительные нелинейные оптические свойства слоев оксидов и халькогенидов переходных металлов при фазовом переходе «металл—полупроводник» [Электронный ресурс] URL: ftp://lib.herzen.spb.ru/text/popova_5_13_128_136.pdf (дата обращения: 25.05.2011

120. Effective Annealing of ZnO Thin Films Grown by Electrochemical Deposition Technique / C. Cevdet [et al.] // Turk J Phys.— 2009. — №33 — P. 49- 56.

121. Electrodeposition of ZnO thin films on n-Si (100) / E.A. Dalchiele [et al.] // Solar Energy Materials & Solar Cells.— 2001.— №70,— P. 245—254.

122. High-Quality, Melt-Grown ZnO Single Crystals / D. C. Reynolds [et al.] // Journal of Applied Physics.— 2004.— Vol. 95.

123. Hydrothermal Growth of ZnO Single Crystals with High Carrier Mobility / L. Wenwen [et al.] // Crystal Growth & Design.— 2009. — Vol. 9 — P. 4378^383.

124. Crystallinity improvement of ZnO thin film by hierarchical thermal annealing / H.-C. Wang [et al.] // Optical Materials Express.— 2013.— Vol. 3.— P. 297.

125. Chuah, L.S. Optical Properties of ZnO Thin Films Prepared by Oxidation of Granulated Zn / L.S. Chuah, Z. Hassan, S.S. Tneh // Computer Research and Development, 2010 Second International Conference. P. 602— 604.

126. Сигов, A.C. Сегнетоэлектрические тонкие пленки в микроэлектронике / А.С. Сигов // Соросовский образовательный журнал.— 1996.— №10.— С. 85-91.

127. Structural characterization of ZnO thin films grown on various substrates by pulsed laser deposition / M. Novotny [et al.] // J. Phys. D: Appl. Phys.— 2012. — №45.

128. Pulsed laser deposition of ZnO thin films for applications of light emission / S.H. Bae [et al.] // Applied Surface Science.— 2000.— №154—155.— P. 458—461.

129. Studies of ZnO Thin Films On Sapphire (0001) Substrates Deposited by Pulsed Laser Deposition / F. K. Shan [et al.] // Journal of Electroceramics.— 2004.— Vol. 13, Issue 1—3. P. 189—194.

130. ZnO thin films prepared by pulsed laser deposition / M.G. Tsoutsouva [et al.] //Materials Science and Engineering: B—2011. — Vol. 176, Issue 6—P. 480-^183.

131. Electrical Properties of ZnO:Al Thin Films Fabricated by Pulsed Laser Deposition Method / A.V. Shorokhova [et al.] // Advanced Laser Technologies— 2012.

132. Song, Y.-W. Morphology-controlled one-dimensional ZnO nanostructures with customized Ga-doping / Y.-W. Song, S. Y. Lee // Thin Solid Films.— 2009. — №518,—P. 1323-1325.

133. Джуплин, B.H. Исследование фазообразования при формировании пленок оксида ванадия методом импульсного лазерного осаждения / В.Н. Джуплин, А.В. Михайличенко, Д.И. Чередниченко // Известия ЮФУ. Технические науки.— 2011.— №4.— С.141—149.

134. Технология лазерно-плазменного напыления пленок нанометровых толщин [Электронный ресурс] URL: http://www.laser.ru/science/scien23.html (дата обращения: 25.05.2011

135. Действие излучения большой мощности на металлы / С.И. Анисимов [и др.];—М.: Наука, 1970,—272 с.

136. Gonzalez—Elipe, A.R. Low energy ion assisted film growth / Gonzalez— A.R. Elipe, F. Yubero, J.M. Sam.— Imperial College Press, 2003.— 283 p.

137. David, P. Norton Synthesis and properties of epitaxial electronic oxide thin— film materials / P. David // Materials Science and Engineering R.— 2004.— Vol. 43.— P. 139—247.

138. Ion beam assisted sputter deposition of ZnO for silicon thin—film solar cells / M Warzecha [et al.] //J. Phys. D: Appl. Phys.— 2014,— №47.

139. Properties of ZnO Thin Films Grown at Room Temperature by using Ionized Cluster Beam Deposition / S. Whangbo [et al.] // Journal of the Korean Physical Society.— 2000.— Vol. 37, No. 4.— P. 456-^160.

140. Ion Beam Assisted Deposition of Doped Zinc Oxide Films for Amorphous Silicon Solar Cells / M. Warzecha [et al.] // 5th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion.— 2010.— P. 2928— 2931.

141. Zhang, D.H. Transparent conducting ZnO films deposited by ion-beam-assisted reactive deposition / D.H. Zhang, D.E. Brodie // Thin Solid Films.— 1992.— Vol.213.—P. 109—112.

142. Zhang, D.H. Burstein shift and UV photoresponse in IB AD—deposited transparent conducting ZnO films / D.H. Zhang, R.W. Gao, H.L. Ma // Thin Solid Films.— 1997.—Vol. 295.—P. 83—86.

143. Influence of assistant ion beam on the opto—electrical properties of molybdenum doped zinc oxide films deposited on polyethersulfone via dual ion beam sputtering / С.—C. Kuo [et al.] // Vacuum.— 2011.— Vol. 85.— P. 961—967.

144. Characteristics of ZnO:Zn phosphor thin films by post—deposition annealing / L. Wei [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B.— 2000.— Vol. 169.—P. 59-63.

145. Optical and electrical properties of p—type zinc oxide thin films synthesized by ion beam assisted deposition / Y. Zhi [et al.] // Thin Solid Films.— 2005.— Vol. 492.—P. 203—206.

146. Свадковский, И.В. Ионно—плазменные методы формирования тонкопленочных покрытий / Свадковский И.В.— Бестпринт.— 2002.— 214 с.

147. Черных, И.А. Разработка подходов к созданию эпитаксиальных слоев ВТСП лент второго поколения с высокой токонесущей способностью: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 / Черных Игорь Анатольевич.— М., 2015.— 129 с.

148. Ландау, Л.Д. Механика сплошных сред / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц.— М.: Гостехиздат, 1954.— 788 с.

149. Chen, К. R. Mechanisms affecting kinetic energies of laser-ablated materials / K. R. Chen, J. N. Leboeuf, J. Vac. // Sci. Technol. A.—1996.— Vol. 14, No. 3.— P. 5.

150. Френкель, Я.И. Кинетическая теория жидкостей. / Я.И. Френкель.— Л.: Наука, 1975.—592 с.

151. Замбург, Е.Г. Сборник всероссийской научной конференции по фундаментальным вопросам адсорбции «Адсорбция—2013». / Е.Г. Замбург, М.Н. Ивонин. // Издательство Тверского государственного технического университета, Тверь.—2013.— С. 270.

152. Мазуренко, В.Г. О влиянии локализованных колебаний на процессы рассеяния электронов в диэлектриках / В.Г. Мазуренко, B.C. Кортов // Физика твердого тела.—1993.—Том 35, № 11.—С. 2965—2971.

153. Мазуренко, В.Г. О природе квазиволновых колебаний в кристаллах YBa2Cu307 с кислородными вакансиями / В.Г. Мазуренко, B.C. Кортов // Физика твердого тела—1993.—Том 35, № 3. С. 743—747.

154. Колебательный спектр окиси цинка / C.B. Мельничук [и др.] // Физика твердого тела.—1991.— Том 33, №11.— С. 3247—3254.

155. Замбург, Е.Г. Сборник работ шестнадцатой научной молодёжной школы по твердотельной электронике с международным участием «Материалы и технологии гибкой электроники» / Е.Г. Замбург, М.Н. Ивонин // Издательство Санкт—Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», Санкт—Петербург.—2013.—С. 101.

156. Measurement of surface state energy levels of one-equivalent absorbates on ZnO / S.R. Morrison // Surface Science — 1971— Vol. 27.— Issue 3.— P. 586-604.

157. Surface states associated with chemisorbed species on zinc oxide / S.R. Morrison// Surface Science.— 1969.—Vol. 13.—Issue 1—P. 85-98.

158. Грузинцев, A.H. Модификация электрических и оптических свойств пленок ZnO под действием ультрафиолетового излучения / А.Н. Грузинцев,

B.Т. Волков // Физика и техника полупроводников.— 2011.— Т. 45, Вып. 11.—

C. 1476—1480.

159. Исследования влияния относительной влажности воздуха на электрическое сопротивление нанокристаллических пленок ZnO, полученных методом реактивного магнетронного распыления / Е.Ю. Гусев [и др.] // Инженерный вестник Дона.— 2014.— №4.— С. 2554.

160. Barsan, N. Conduction model of metal oxide gas sensors / N. Barsan, U. Weimar//Journal of Electroceramics.—2001.— Vol. 7.—P. 143—167.

161. Gomri, S. Modeling on oxygen chemisorption-induced noise in metallic oxide gas sensors / S. Gomri, J.—L. Seguin, K. Aguir // Sensors and Actuators.— 2005.—В 107.—P. 722—729.

162. Schuttler, R. Physique des solides—cinetique de chimisorption sur les semiconducteurs / R. Schuttler, J.M. Thuillier // C.R. Academ. Sei.— 1962. — Vol. 355.—P. 877.

163. Yongki Min. Properties and sensor performance of zinc oxide thin films.— PhD dissertation.— MIT.— 2003.

164. Thick film ZnO resistive gas sensors / S. Pizzini [et al.] // J. Electrochem. Soc.— 1989. —Vol. 136.—№7.—P. 1945—1949.

165. Кикоин, И.К. Таблицы физических величин. / Кикоин И.К.— М.: Атомиздат, 1976.—С. 1005.

166. Корицкий, Ю.В. Справочник по электротехническим материалам / Ю.В. Корицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев.— JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988,—728 с.

167. Ion-assist applications of broad-beam ion sources / Kaufmann H.P [et al.] // SPIE Proceeding.—2004.—№ 5527,—P. 50-68.

168. Влияние ионно-лучевой обработки в процессе реактивного высокочастотного магнетронного распыления на концентрацию и подвижность носителей заряда в пленках ITO / П.Н. Крылов P.M. [и др.] // Физика и техника полупроводников.—2014.— Том 48, Вып. 9.— С.1269-1273.

169. Адсорбционные слои воды на поверхности тонких пленок оксида алюминия / Д.С. Сайко [и др.] // Журнал технической физики.— 2009.— Т. 79, Вып. 12.—С. 86—91.

170. Нечаев, И.В. Квантово—химическое моделирование адсорбции годроксид—иона на металлах IB группы из водных растворов / И.В. Нечаев,

А.В. Введенский // Сорбционные и хромотографические процессы.— 2008.— Т.8. Вып5.—С. 753—765.

171. Кузнецов, A.M. Адсорбция воды на металлических поверхностях / A.M. Кузнецов // Соровский образовательный журнал.— 2000.— Т. 6, №5.— С. 45—51.

172. Optimised pulsed laser deposition of ZnO thin films on transparent conducting substrates / J. B. Franklin [et al.] // Journal of Materials Chemistry.— 2011.—Vol. 21.—P. 8178-8182.

173. ZnO thin films by PLD: Preparation and characterization of nano and microcrystalline / S. Venkatachalam [et al.] // Current Applied Physics.— 2009.—Vol. 9.—P. 1232-1236.

174. Effects of Thickness Variation on Properties of ZnO Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition / J. M. MYOUNG [et al.]// Jpn. J. Appl. Phys.— 2002.—Vol. 41.—P. 28-31.

175. Zinc oxide nanostructures grown by pulsed laser deposition / D. Valerini [et al.]// Appl Phys A.—2008.— Vol. 93,— P. 729-733.

176. Pulsed laser deposition of thin films and superlattices based on ZnO / A. Ohtomo [et al.] // Semiconductor Science and Technology.— 2005.—20.—P. S1-S12.

177. Comini, E. Solid State Gas Sensing / E. Comini, G. Faglia, G. Sberveglieri.— Springer, 2009,— 280 p.

178. Термодинамические свойства индивидуальных веществ; справочное издание в 4—х т. / JI.B. Гурвич [и др.];— М.: Наука, 1981.—Т. III.— Кн. 1.— 472 с.

179. Термодинамические свойства индивидуальных веществ; справочное издание в 4-х т. / JI.B. Гурвич [и др.];—М.: Наука, 1981—Т. III.— Кн. 2.—400 с.

180. Madelung, О. Landolt—Bornstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology: new series. Technology of Si, Ge and SiC / O. Madelung, M. Schulz, H. Weiss // Berlin—Heidelberg: Springer.— 1984.— Verlag Group III.— Vol 17.— Subvol. c.— 651 p.

181. Авдеев, С.П. Моделирование процесса обработки карбида кремния электронным лучом / С.П. Авдеев, О.А. Агеев, Е.Ю. Гусев, А.Г. Клово // Сборник материалов VI междунар. науч. семинара "Карбид кремния и родственные материалы — 2009".— Великий Новгород: Изд—во. НовГУ, 2009.— С. 42-146.

182. Гусев, Е.Ю. Изучение нестационарных температурных полей в структуре Si/SiC при электронно—лучевой обработке / Е.Ю. Гусев, Н.И. Алябьева // ЮНЦ РАН: материалы V ежегод. науч. конф. студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН.— Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009.—С. 149—150.

183. Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков.— М.: Высшая школа, 1967.— 600 с.

184. Самарский, А. А. Математическое моделирование. Нелинейные дифференциальные уравнения математической физики / А.А. Самарский, С.П. Курдюмов, В.И. Мажукин—М.: Наука, 1987.— 280 с.

185. Савельев, И.В. Курс общей физики. Электричество / И.В. Савельев.— М.: Наука, 1970.— Т. 2.— 442 с.

186. Дорожкин, Л. М. Химические газовые сенсоры в диагностике окружающей среды / Л. М. Дорожкин, И. А. Розанов // Сенсор.—2001.— № 2.— С. 2—9.

187. Electrical and СО sensing properties of layered ZnO-CuO sensor / J.D. Choi [et al.] // Sensors and Actuators В.— 2000.— № 69.— P. 120—126.

188. TECHNICAL INFORMATION FOR TGS813 // сайт фирмы Figaro.— 2014.—URL: http://www.figarosensor.com (дата обращения: 16.05.2014)

189. TECHNICAL INFORMATION FOR TGS 826 // сайт фирмы Figaro.— 2014.—URL: http://www.figarosensor.com (дата обращения: 16.05.2014)

190. TECHNICAL INFORMATION FOR CHEMIST 403 (ASK630A) // сайт фирмы Seitron.— 2014.—URL: http://seitron.ru/ (дата обращения: 16.05.2014)

191. TECHNICAL INFORMATION FOR Delta 2000 CD // сайт фирмы MRU.— 2014.—URL: http://www.mru—rus.com/ (дата обращения: 16.05.2014)

192. Коноплев Б.Г. Элионные и зондовые нанотехнологии для микро— и наносистемной техники / Б.Г. Коноплев, O.A. Агеев // Известия Южного федерального университета. Технические науки.— 2008.— № 12 (89).— С. 165— 175.

193. Коноплев Б.Г. Формирование наноразмерных структур на кремниевой подложке методом фокусированных ионных пучков / Б.Г. Коноплев, O.A. Агеев, A.C. Коломийцев // Известия высших учебных заведений. Электроника.— 2011.-— № 1 (87).— С. 29—34.

194. Агеев O.A. Исследование параметров взаимодействия фокусированных ионных пучков с подложкой / O.A. Агеев, A.C. Коломийцев // Известия высших учебных заведений. Электроника.— 2011.— № 3 (89).— С. 20—25.

195. Агеев O.A. Исследование разрешающей способности наноразмерного профилирования методом фокусированных ионных пучков / O.A. Агеев, A.M. Алексеев, A.B. Внукова, A.JI. Громов, A.C. Коломийцев, Б.Г. Коноплев, С.А.Лисицын // Российские нанотехнологии.— 2014.— Т. 9. № 1—2.— С. 40— 43.

196. Алексеев, А.Н. Комплексный подход к технологическому оснащению центра прикладных разработок. Опыт реализации в НОЦ «Нанотехногии» ЮФУ / А.И. Алексеев, И.А. Соколов, O.A. Агеев, Б.Г. Коноплев // Известия Южного федерального университета. Технические науки.—2011.— № 4 (117).— С. 207— 210.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Акты о внедрении и использовании результатов диссертационной работы

УТВЕРЖДАЮ-а. -•/Г"*--

I lepnuii 11 ро ре ьт<j¡¡V« О .j вд;;L-y ин«»(В П

y ' ___í ■ г.-^ .4. \ > r\

«íl»

. 'АКТ'

o íiiit'.iptiniK результатов, полученньп в лнсссртационноП работе JaMÚypi а Е.Г., в учебный процесс кафедры мшютсхио.югнй и мнкроснсгсмноП техник» Южного федерального } Hiiucpcim-ru

Шеюшнм актом иолмшржлаетси, чю релч.нлдш диссертационном рлОоги "Замоурги Е;Г.ч»а тсму«Разработка н исследование технологических основ формирования наноструктурнроп.знпих пленок znq .метопом импульсного лазерного исхл'дсния для ч\нС1«!!!е.п.(1ы\ ялсмениш газомлч сенсоров» используются в учебном процессе кафедры ншшгсмюлогнП и мнкросистсмнои темшкн (HTMCT) Института нантехно.-Ш! ий. электроники >1 прийоросгросш!« ЮФУ.-

Разработанные ысголнки опенки злекгрофшнчеекпх параметров Znú с нчеюм нлннния процессоа рассеяния носителей .«рм;и, а также нокерхнютпмч состояний, опрдюпиипых о результате адсорбции; расчет;! параметров ьезьнзельногп ул смен та t.iíortoro сенсора: проведения экспериментальных исслсдимннй тики-.!« р^'жпмоа импульсного лазерного осаждения на электрофизические своНсгм HjiunnpyKiypüpoíujuius пленок: «селелиа-шнн сийнлыюсш j^hchmocjh сдельною CutipOIИНЛеНИЯ НЯНОСТруКТурИрОКаЯНЫ.Ч ПЛСНОК" ОГТСМПерлПрМ ПРИ ТсрМОНЦКЛКрОНЛИШИ проведения исследований газочупстипгслытч сиойси» нлносфуктурирсьаинич пленок использованы при подготовке руководства к иьшолнешпо ла-Зорлторныч работ. & том чие.':сс нспользовдннем кллстеркого нлнсчемтлогичг-скою комплекса ПАПОФАБ1 П'К-'А

Работа выполнена и рамках реализации приоритета! и национального проекта "Образование". реализуемого ЮФУ. а ее результаты пнедрены л vicóhom процессе кафедры IITMCT.

Внедренные п учебный процесс материалы дисссрташюнион раСюхм Замбурга 11.Г. включены а курсы лекция ^Технологические процессы .микро- и ¡ишчлекгроникиг.. •;.\í.viернзлы н методы нанотсхнодопш-' к посолили повысить уровень подготовки сгудотш lio направлениям 210100 «Электроника 1! нлНолле^лршшка1' н 222400 '|Цшшто;иалопш и мпкроскстемиая техника^, а тага:« бцди- использованы прЙ шлиодненни бакалаврских. лнпломных и магистерских иып>екныч кьлднфнйишонныч рзбо!.

Замдиректора ШПП по у чсоной работе, K.t.lt.. лоцент

J_ И.А. Кириченко

VJ

Jttpwa* $жц*ст*р»м общкпв «Наяеиям;»4г*« МДТ» (МО iHT-МД И

С, U««*l Poim* J<'*«tiß4iI»

U-WilSÄX^M .-pi J! J'A. »Л-O i*. Э 43 -"Л МЛ7-

УТВЕРМАЮ" ректор

F-МДГ

_t . Быков

Акт о внедрении

научных результатов диссертационной работы Замбурга Н.Г. на тему «Разработка н исследование технологических осион формирования наноструктурированных пленок ZnO методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров» к ЗАО «НТ-МДТ»

Настоящим актом подтверждается, что материалы лнссергпиионного исследования Замбурга Е.Г. на тему «Разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурирозанных пленок ZnO Методом импульсного лазерного осаждения для чувствительны* элементов газоных сенсора»», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук но специальности 05.27.01 - твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах, используются и практической деятельности ЗАО «НТ-МДТ».

Вы йоды и положения диссертационного исследования Замбурга Н.Г. применяются » процессе выработки рекомендаций для пользователей многофункционального сверхвысокоиакуумного нанотехнологичсского комплекса НАНОФАБ IITK-9 и позволяют получать наноструктурнрованные пленки ZnO методом импульсного лазерного осаждения с удельным сопротивлением от 1,7« 10й до 7,13'lü1 Ом«см, шероховатостью от 0,75 до 22 им, диаметром зерна от 40 до !,4»Ш2 им, концентрацией носителей заряда от 8,9-1012 До 8,5-1019 см"3, подвижностью носителей заряда от 2,36 до 27 см2/В*с; проводить анализ параметров пленок методом АСМ без дополнительных подготовительных операции, проводить локальное профилирование поверхности для формирования необходимой топологии элементов на основе напоструктурироиапных пленок.

Заместитель директора по разработкам, к.т.н. Поляков В.В.

htijstfiVrwwulla^tfa nr,i!l:

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор Некоммерческое партнерство <<10^й«йггЦазсрный Инновационно-'^^•'«гч^^гичсский Центр»

о внедрении результатов дисссртацнонгте^Е^^й'Замбурп! Е.Г. на тему «Разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурироваиных пленок ЪпО методом -импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров» в НП «Южный Лазерный Ипновацнонно-Технологимескнй Центр»

Настоящим актом подтверждается, что материалы диссертационного

исследования Замбурга Е.Г. на......тему «Разработка и исследование

технологических основ формирования наноструктурироваиных пленок ХпО .методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.01 - твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроннка, приборы на квантовых- эффектах, используются в практической деятельности: НП «Южный Лазерный Инновационно-Технологический Центр».

По материалам исследования были опробованы и внедрены общие закономерности физико-химических процессов в факеле при импульсном лазерном осаждении Zx^O; технологический маршрут формирования наноструктурироваиных пленок 2.пО методом импульсного лазерного осаждения с удельным сопротивлением от 1,7-Ю*"5 до 7,13■ 1 О*1 Ом-см, шероховатостью поверхности от 0,75 до 22 им, диаметром зерна от 40 до 1,4-102 им, концентрацией носителей заряда от 8,9* 1012 до 8.5-1019 см-0, подвижностью носителей заряда от 2,36 до 27 см"/В-с.

Выводы и положения диссертационного исследования Замбурга Е.Г. применяются в процессе проведения научных исследований, экспериментальных разработок и" производства элементов нано- и микроэлектроники. ; -

Члены комиссии:

Главный технолог

Генеральный директор

Светличный А.М.

СпиридоновО.Б.

ООО «ЛЕОН» - ~

И1111/КПП 61541 ¿2740/615401001.

- р/с 40702810702500000066 в филиал «ТалшрогскмП» ОАО «.СКВ-банк», ПИК 046013248, К^р/с 30101810400000000248, Юр адрес 347900, г- Таганрог, ул. Кузнечим, д. 192, кв. 50 тсл/факс (8634) 64б~ 212, Е-таН: апЙгсу 1хоп Ъ Ыюч т. чК-ч I

УТВЕРЖДАЮ -Директор г кЮО «Леон» А.И.

' .ЛЕОН' Шв

АКТ

о висдрсныи результатов диссертациоииой работы Замбурш Е.Г, на тему " «Разработка и исследоадУи«*«хнсишг^ формирования

1тностру»стур«рошишых пленок ЪлО методом импульсного лазерного осаждения доя^>^ствшгельимх элементов газовых еенсоров» в ООО «Леон»

Мы, нижеподписавшиеся, ЬИкЬ,_,_составили-

настоящий акт о том, что материалы диссертационного' исследования Зщбурга ЕГ. на тему «Разработка и исследование тсююлогичсских основ формирования }шн<хпрухг^иррвани>1х нлшкйс 2пО методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук но специальности 05.27.01 - твердотельная элеетрогиша, радишлекгронные компоненты, микро- и ианоэлектроника, лрнборы на етшгговых эффектах, нсиоль,зук>1СХ в практической деетедышети ООО «Леон».- -

Но материалам исследования и рамках прооют ФЦП «Пожарная безопасность РФ» (№ «иераиифицнн 01201160568) бил рлра&шш " н-~ »игоюниен шшотаый ироекч технического тгаыилсксз раннего обнаружения» оповещения о пожаре и концентрации опасных, шкш'шыл га»и» и ареднылыпцогш с аишмишчлкиГ» ишемий очнщетш ьшдуха в защищаемо« помещешш образовательного (научного) учреждения, псптолягащиП мс««сырои>ш.КО,>, СО, "N7!, ,зра ьонаднцмции 5 ррш с чушаингсльнисши 8ксо~301%, соогткггстжшю." -

"н ¡ШутС||.!« ли^сргацг.оиниги „¿^.¿ДОмимЦь З^бур.иПГ. ».рнашшиил ь ~ процк-сс разработки автоматической пожарной енпшттции. И системы оповещения и ■ 1з»аку«ш»сГ| -ьодсГ. нрн иилшре и ».н^идСлаумг син»0...ьо у роли -¡От..!«»

сраСа^и»*.»!.;. ~ — —

Члены ки,миссии;

Коммерческий директор ООО «Лсот>

— „ А I

Главный инженер ООО «Леон»

АКТ

об использовании в научно-исследовательских работах ООО «Центр нанотехнологий» результатов диссертационной работы Замбурга Е.Г. на тему «Разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурированных пленок гпО методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов

Настоящим актом подтверждается, что при выполнении научно-исследовательских работ использованы технологический маршрут формирования наноструктурированных пленок ХпО, обладающих стабильностью зависимости удельного сопротивления от температуры (Ядегг=0,99) при термоциклировании в диапазоне (30-300)°С; технологический маршрут формирования чувствительного элемента газового сенсора на основе наноструктурированных пленок гпО, полученных методом ИЛО, при использовании кластерного нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК-9, позволяющего детектировать N0;, СО, М13 при концентрации 5 ррт с чувствительностью 8^02^488%, 5ксО=304%, 5^^=143%, соответственно, разработанные Замбургом Е.Г. в рамках диссертационной работы «Разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурированных пленок ЪпО методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров».

газовых сенсоров»

Директор

ООО «Центр нанотехнологий», д.т.н., проф.

'~20'.03.2СП 5

X "й у

И.Е, Лысенко

УТВЕРЖДАЮ Директор ЮС) «ЭЛВИ»:

Литвиненко П.Г.

2015 г. АКТ

о внедрении результатов днсссргшшшшон работы Замбурга Е.Г. на тему

«Ра-фоПоткм'и исследование технологических основ формировании напоет руктуриропднных пленок ХпО методом импульсного лазерного огажделпм для чувствительных элементов газоны V сенсоров» в ООО

«ЭЛИИ»

Мы, нижеподписавшиеся, соекшилн наешяший акт о' том, чго материалы диссертационно! о исследования Замбурга П.Г. на тему «Разработка и исследование* технологических основ- формирования наноструктурированных пленок ZnO меюдом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров», представленной на соискание ученЬй сгспснц кандидата технических наук но специальности 05.27,01 - твердо!ельная электроника. радиоэлектронные komiiohchim, микро- и наноэлекфомика, приборы на квашааых эффектах, псполюуются в практической деятельности ООО «ЭЛЬИ».

По материалам исследования была опробована и-внедрена методика проведения исследовании чувствительного' элемента газового сенсора на основе наноструктурированных пленок ZriO с удельным сопротивлением от-1,7-10""1 до 7,13-10 Ом-см. шероховатостью от 0,75 до 22 нм, диаметром зерна or 40 до 1,4*10? нм, концентрацией носителей заряда or. 8.9-1012 до 8,51G19 см'3, подвижностью носителей заряда от 2,36 до 27 см'/В-с на НО г, СО, NHj "при концентрации 5 ррт, и методика расчета парами ров чувствительного элемента газового сенсора, включающая определение толщины и диамсфз зерна напоструктурированнои пленки ZnO; определение рабочей температурь! чувс1вигельного элемента правого сенсора; расчег параметров, контлктно-металлизационной системы; расчет параметров нафсватсля. *

Выводы и положения диссертационного исследования Замбурга П.Г. применяются в процессе разработки и выработки, рекомендаций но эксплуатации систем раннего обнаружения и предогвращення пожара и способствует повышению пожарной безопасности для предприятий.

Директор ООО «ЭЛВИ» ^^ ^_ Литвиненко П.Г.

(Оолжнопш.)