Направление конференции: Приборостроение, системы управления, электронная и электротехническая промышленности
Степень разработки: ОКР (создан прототип или опытная партия)
Исследование тонкопленочных структур прямо или косвенно продвинули многие новые области исследований в физике твердого тела и химии, которые основаны на явлениях, характерных для толщины, геометрии и структуры пленки. В последнее время значительное внимание уделяется получению тонких пленок на основе металлических оксидов для фотогальванических и фотокаталитических применений различными способами. Из тонких пленок на основе окислов металлов значительное применение нашли прозрачные проводящие оксиды или ППО. Они нашли применение во многих устройствах и приборах, но наиболее актуальными сегодня являются умные стекла. Производство и исследование умных стекол входит в список приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации («Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика»). В Российской Федерации в силу климатических условий в холодное время года возникает серьезная проблема с оледенением стекол, появления конденсата. Как следует из названия данного вида пленки должны иметь высокую проводимость (поверхностное сопротивление порядка 5 – 10 Ом/□) и прозрачность (коэффициент прозрачности T>80 %) в видимой и ближней инфракрасной области спектра. На эти параметры значительное влияние оказывают выбранный метод получения, выбранный материал, технологические режимы. Также влияние оказывают другие параметры этих покрытий и для высоких показателей прозрачности и проводимости необходимо учитывать физические законы, оказывающие влияние на эти параметры. Спрей- пиролиз в течение многих лет широко использовался для создания прозрачных проводящих оксидных пленок и на сегодняшний день является одним из очень перспективных методов для его реализации в промышленных масштабах. В методе спрей-пиролиз основными технологическими режимами, влияющими на качество покрытия являются: расстояние между подложкой и распылителем, скорость и время распыления, давление в распылителе, температура подложки. Также влияние оказывают параметры раствора: концентрация прекурсоров, концентрация примеси, объем раствора. Выбор растворителя в растворе тоже играет свою роль, к примеру, если использовать водные растворы, то подложка растрескается. Однако для эффективного использования метода спрей пиролиза необходимо учитывать множество параметров, а именно влияние технологических режимов на качество прозрачных проводящих покрытий, а также осуществлять контроль необходимых значений электрофизических, оптических параметров структур. Автором данной работы разработана лабораторная установка для получения функциональных тонкопленочных покрытий методом спрей- пиролиза. Получены экспериментальные образцы прозрачных проводящих покрытий на основе диоксида олова, легированного сурьмой. Проведены исследования морфологических, структурных, оптических и электрофизических свойств полученных тонких пленок. Выявлены зависимости этих свойств от параметров раствора и тех. режимов нанесения, а также осуществлен анализ качества полученных покрытий.