Контрольоване осадження тонких плівок ZnO методом спінінгового покриття: вплив швидкості спінінгу на мікроструктуру та прозорість плівки

Автори M. Baneto1,2, D. Djagbai1,2, E. Mouzou1,2, 3 , A.D. Gboglo1,2, O. Ako1,2, M.F. Kouide1,2, D. Kassegne1,2
Афіліація

1Centre d’Excellence Régional pour la Maîtrise de l’Electricité (CERME), University of Lomé, 01BP 1515 Lomé, Togo

2Laboratory on Solar Energy, Department of Physics, Faculty of Sciences, University of Lomé, 01BP 1515 Lomé, Togo

3Physics of Semiconductor Materials and Components Laboratory, Department of Physics, Faculty of Sciences, University of Lomé, 01BP 1515 Lomé, Togo

Е-mail mazbaneto@gmail.com
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 5
Дати Одержано 20 серпня 2025; у відредагованій формі 18 жовтня 2025; опубліковано online 30 жовтня 2025
Цитування M. Baneto, D. Djagbai, E. Mouzou, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 5, 05016 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(5).05016
PACS Number(s) 61.72. – y, 73.50.Pz
Ключові слова Тонкі плівки (78) , Оксид цинку (27) , Мікроструктура (24) , Центрифугування (2) , Швидкість центрифугування, Фотоелектричні застосування.
Анотація

Тонкі плівки оксиду цинку (ZnO) були синтезовані на скляних підкладках методом золь-гель спін-покриття для дослідження впливу швидкості обертання підкладки на її структурні, морфологічні та оптичні властивості. Дигідрат ацетату цинку, 2-метоксиетанол та моноетаноламін використовувалися як прекурсор, розчинник та стабілізатор відповідно. Процес нанесення покриття проводився при швидкостях обертання від 1500 до 6500 об/хв протягом 40 секунд. Потім плівки попередньо нагрівали при 200 °C протягом 10 хвилин та відпалювали при 400 °C протягом 3 годин. Рентгенівський дифракційний аналіз підтвердив, що всі плівки мали полікристалічну гексагональну структуру вюрциту. Скануюча електронна мікроскопія показала, що морфологія плівок значно залежить від швидкості обертання: низькошвидкісні покриття призводили до шорстких, неоднорідних поверхонь, тоді як вищі швидкості (≥ 4500 об/хв) утворювали гладкі, однорідні плівки. УФ-видима спектроскопія показала, що всі зразки зберігали високу прозорість (понад 70%) у видимій області, з найвищим коефіцієнтом пропускання (85%), що спостерігався при 6500 об/хв. Оптична заборонена зона варіювалася від 3,28 до 3,32 еВ залежно від швидкості обертання. Ці результати підкреслюють придатність тонких плівок ZnO, нанесених методом обертання, для застосування у прозорих електродах фотоелектричних приладах.

Перелік посилань