Исследование механизмов формирования, микроструктуры, электрофизических и оптических свойств дисперсных, объемных и тонкопленочных функциональных материалов оптоэлектроники и сенсорики

Объектом исследований являются тонкопленочные и объемные керамические материалы на основе широкозонных оксидов для таких областей применения, как оптоэлектроника, фотоника, сенсорика и энергетика. Цель работы – изучение особенностей и условий синтеза объемных и тонкопленочных материалов на основе широкозонных оксидов, установление взаимосвязей между технологическими условиями их синтеза, структурой и функциональными свойствами, разработка новых перспективных функциональных материалов и оптимизация технологий их получения. В рамках решения задачи улучшения функциональных свойств прозрачных электродов на основе ZnO, легированного Ga, детально исследовано влияние состава распыляемой металлокерамической мишени ZnO:Ga–Zn и температуры подложки на структуру и функциональные свойства формируемых тонких пленок ZnO:Ga. В рамках решения задачи разработки новых материалов для сенсорных применений исследованы процессы получения пористых слоев ZnO с использованием двухстадийного подхода, включающего такие совместимые с типовыми технологическими операциями микроэлектроники методики, как магнетронное распыление и последующий термический отжиг осажденных слоев. Исследован процесс искрового плазменного спекания керамики на основе ZnO, со-легированного Ga и B, имеющей форму полого цилиндра большого диаметра с большим отношением высоты h к толщине стенки ∆r (h / ∆r ≥ 3). Рассмотрен способ, обеспечивающий формирование плотной керамики сложной формы с высокой однородностью структуры и фазового состава. Подана заявка на получение патента РФ на изобретение способа формирования прозрачных проводящих слоев на основе In2O3:Zn с улучшенными функциональными свойствами.