Sciact
  • EN
  • RU

Характеристики роста, фазовый состав и оптические свойства тонких пленок Ti-Sc-O, синтезированных методом атомно-слоевого осаждения Full article

Journal Журнал неорганической химии
ISSN: 0044-457X
Output data Year: 2025, Volume: 70, Number: 9, Pages: 1188-1200 Pages count : 13 DOI: 10.7868/S3034560X25090115
Tags атомно-слоевое осаждение, тонкие пленки, эллипсометрия, рентгеновская дифракция, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия; atomic layer deposition, thin films, Ti–Sc–O, ellipsometry, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy
Authors Петухова Д.Е. 1 , Корольков И.В. 1 , Сараев А.А. 2 , Лебедев М.С. 1
Affiliations
1 Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, пр-т Академика Лаврентьева, 3, Новосибирск, 630090 Россия
2 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, пр-т Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090 Россия

Funding (3)

1 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FWUZ-2021-0005 (121031700313-8)
2 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FWUR-2024-0032
3 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FWUZ-2025-0004 (125021001790-0)(075-03-2025-190)

Abstract: Тонкие пленки Ti-Sc-O синтезированы при 300°C методом атомно-слоевого осаждения (АСО) посредством чередования циклов с реагентами TiCl4, Sc(MeСp)3 и H2O. Путем варьирования соотношения циклов получены материалы с отношением [Sc]/([Ti] + [Sc]) = 13, 25, 44, 64, 82%. Пленки охарактеризованы методами эллипсометрии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции. Рост пленок реализуется в пределах “температурного окна” АСО и является поверхностно-ингибированным. Подтверждено преобладание состояний Ti4+ и Sc3+ в составе оксидных материалов. Низкие концентрации Sc (до [Sc]/([Ti] + [Sc]) = 25%) подавляют формирование фазы анатаза, наблюдаемой для индивидуального TiO2. В диапазоне [Sc]/([Ti] + [Sc]) = 44-100% образуются материалы с кубической решеткой: с увеличением содержания скандия происходит переход от разупорядоченного флюорита Sc4Ti3O12 к твердому раствору на основе кубического Sc2O3. Показатель преломления n(E), коэффициент поглощения k(E) и ширина запрещенной зоны Eg пленок Ti-Sc-O хорошо описываются в рамках модели с резким краем поглощения и варьируют между характеристиками TiO2 и Sc2O3 в зависимости от состава, что актуально для прикладных задач оптики, фотоники, солнечной энергетики и фотокатализа.
Cite: Петухова Д.Е. , Корольков И.В. , Сараев А.А. , Лебедев М.С.
Характеристики роста, фазовый состав и оптические свойства тонких пленок Ti-Sc-O, синтезированных методом атомно-слоевого осаждения
Журнал неорганической химии. 2025. Т.70. №9. С.1188-1200. DOI: 10.7868/S3034560X25090115 РИНЦ OpenAlex
Translated: Petukhova D.E. , Korolkov I.V. , Saraev A.A. , Lebedev M.S.
Growth Characteristics, Phase Composition, and Optical Properties of Ti–Sc–O Thin Films Synthesized by Atomic Layer Deposition
Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2025. V.70. N9. P.1379-1390. DOI: 10.1134/S0036023625602752 WOS Scopus РИНЦ ANCAN OpenAlex
Dates:
Submitted: Mar 28, 2025
Accepted: Jun 11, 2025
Published online: Oct 15, 2025
Identifiers:
Elibrary: 82995679
OpenAlex: W4416787279
Citing:
DB Citing
Elibrary Нет цитирований
OpenAlex Нет цитирований
Altmetrics: