Получение и структурно-морфологические характеристики пористых наносистем Zn/ZnO и Zn/ZnO/NiO
А. С. Корнющенко, С. Т. Шевченко, В. В. Наталич, В. И. Перекрестов
Сумский государственный университет, ул. Римского-Корсакова, 2, 40007 Сумы, Украина
Получена: 17.06.2020; окончательный вариант - 16.11.2020. Скачать: PDF
В работе изложены технологические условия формирования двухслойных и трёхслойных пористых систем Zn/ZnO и Zn/ZnO/NiO. На первом этапе рассмотрено структурообразование базовых пористых систем Zn в процессе стационарной конденсации в условиях близких к термодинамическому равновесию, а также рассмотрены некоторые аспекты управления этим процессом с помощью самоорганизации неизменных во времени малых пересыщений конденсируемых паров. При получении пористых систем Zn сначала на подложки из лабораторного стекла с помощью двух магнетронных распылителей наносились двухслойные контактные площадки на основе Cr и Au. Общая толщина контактных площадок составляла 0,8 мкм. Необходимость предварительного нанесения контактных площадок обусловлена тем, что механизм зарождения пористых структур Zn и дальнейшего их наращивания зависят от природы поверхности подложки. На следующем этапе на контактных площадках были получены пористые слои Zn трёх типов. При реализации предельно слабых пересыщений образуются пористые структуры Zn в виде связанных нанонитей, а при постепенном повышении пресыщения наблюдается переход к образованию пористых структур на основе объёмных кристаллов. Показана возможность снижения сопротивления многослойных систем с помощью неполного окисления базовых пористых слоёв Zn или нанесения на них плёнок ZnO и NiO, что является важным для практического применения полученных слоёв при создании электродов литий-ионных аккумуляторов. На основе анализа результатов растровой и просвечивающей электронной микроскопии, а также энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и рентгеновской дифрактометрии оптимизированы фазовый и элементный составы, а также структурно-морфологические характеристики составляющих слоёв Zn/ZnO и Zn/ZnO/NiO.
Ключевые слова: пористые наноструктуры, магнетронное распыление, нанонити, многослойные системы, наносистемы Zn/ZnO, наносистемы Zn/ZnO/NiO.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i05/0613.html
PACS: 52.77.Dq, 68.47.De, 68.47.Gh, 81.05.Rm, 81.15.Cd, 82.47.Aa