Рис. 1. a — картины рентгеновской дифракции от тонкой пленки ZnO и гетероструктуры (ZnO/SiO
2)
25 с толщиной бислоя
hbl = 8
.72 нм (на вставке показаны картины рентге-новской дифракции гетероструктур (ZnO/SiO
2)
25 с различной толщиной бислоя, измеренные в области малых брегговских углов);
b — ПЭМ-микрофотография поперечного сечения и картина дифракции электронов от тонкой пленки (ZnO/SiO
2)
25 с
hbl = 7
.76 нм.
3. Экспериментальные результаты
3.1. Структура синтезированных пленок
На рис. 1, a приведены данные рентгеновской ди-фракции гетероструктур (ZnO/SiO2)25. В области углов
= 30−40◦ на картинах рентгеновской дифракции тонких пленок (ZnO/SiO2)25 имеется один широкий максимум (рис. 1, a), положение которого соответствует
≈ 34◦ и не зависит от толщины бислоя. Положение и форма пика хорошо согласуются с положением рефлекса (002) ZnO, полученного в аналогичных условиях (верх-няя панель рис. 1, a) [12], что может свидетельствовать о том, что пленки (ZnO/SiO2)25 являются нанокристал-лическими.
Наличие брегговских пиков в области малых углов указывает на формирование периодической слоистой
На рис. 2 представлены результаты измерений элек-трического сопротивления синтезированной структуры от толщины бислоя hbl . Измерения удельного электро-сопротивления при приложении электрического поля в направлении, параллельном плоскости слоев, показали, что проводимость пленок с увеличением толщины бис-лоя увеличивается, что является следствием небольшого уменьшения толщины прослойки SiO2 и увеличения толщины прослойки ZnO.
Для установления основных механизмов проводи-мости в синтезированных пленках (ZnO/SiO2)25 были исследованы температурные зависимости электрическо-го сопротивления в диапазоне температур 77−300 K (рис. 2, b). Из рисунка видно, что зависимости ρ ∝ f (T ) имеют отрицательный температурный коэффициент со-противления (ТКС), что свойственно полупроводнико-вым материалам. С увеличением толщины бислоя hbl ТКС в исследуемом температурном диапазоне умень-шается.
Полученные экспериментальные зависимости (рис. 2, b) для пленок (ZnO/SiO2)25 были перестроены
координатах ln(ρ) ∝ f (1/T n), где показатель n
принимал значения 1/4, 1/2, 1, а также ln(
ρ) ∝
f (ln
T )
(ρ) ∝ f ln(T ) . Анализ экспериментальных данных рис. 2, b показал, что в области температур 77−250 K удельное электрическое сопротивление удовлетвори-тельно описывается прямой линией в координатах
4∗ Физика и техника полупроводников, 2019, том 53, вып. 11