Depth Profile Analysis of SnO2 Thin Films Deposited on Corning Glass and Si Substrates by RF Magnetron Sputtering

Year 2019, Volume: 23 Issue: 2, 647 - 650, 25.08.2019

Nihan Akın Sönmez

https://doi.org/10.19113/sdufenbed.508867

Abstract

SnO₂ thin
films having tetragonal structure were grown on (100) oriented n-type Si and
corning glass substrates at room temperature with RF magnetron sputtering
technique. The atomic distribution and interfacial evaluation of the deposited
structures were evaluated with the depth profile spectra obtained by the Secondary
Ion Mass Spectrometer. It was seen that the atomic distribution of Sn and O
showed a uniform distribution throughout the film depth. However, it was
precisely determined by SIMS technique that an ultra-thin SiO₂ layer
was formed between the SnO₂ film, which was deposited on Si, and Si
substrate. The formed SiO₂ interlayer thickness was determined to be
dependent on the sputtering kinetics i.e. RF deposition power.

Keywords

RF sputtering, SnO2, Thin film, SiO2 interlayer, SIMS

Korning Cam ve Si Alttaşlar Üzerine RF Magnetron Püskürtme ile Büyütülen SnO2 İnce Filmlerin Derinlik Profil Analizi

Abstract

Tetragonal yapıdaki SnO₂ ince filmleri
(100) yönelimli n-tipi Si ve korning cam alttaşlar üzerine oda sıcaklığında RF
magnetron püskürtme tekniği ile büyütüldü. Büyütülen yapıların atomik dağılımı
ve arayüzey durumları, İkincil İyon Kütle Spektrometresi analizlerinden elde
edilen derinlik profili spektrumları ile değerlendirildi. Film derinliği
boyunca Sn ve O atomik dağılımının homojen dağılım sergilediği görüldü. Bununla
birlikte, Si alttaş üzerine büyütülen SnO₂ filmi ile Si alttaş
arasında çok ince bir SiO₂ tabakasının oluştuğu, hassas bir şekilde
SIMS tekniği ile belirlendi. Oluşan SiO₂ ara-tabaka kalınlığının,
püskürtme kinetiğine -RF büyütme gücüne- bağlı olduğu belirlendi.

Keywords

RF püskürtme, SnO2, İnce film, SiO2 ara-tabaka, SIMS

References

• [1] Liu. K., Sakurai, M., Aono, M. and Shen, D. 2015. Adv. Func. Mater., 25-21(2015), 3157-3163.
• [2] Lee, J., Kim, N.H., Park, Y.S., 2016. J. Nanosci. Nanotechnol., 16-5(2016), 4973-7.
• [3] Alshammari, F.H., Hota, M.K., Wang, Z., Husam, H.A. and Alsharee, N. 2017. Adv. Electron. Mater., 9-3(2017), 1700155.
• [4] Banyamin, Z.Y., Kelly, P.J., West, G., and Boardman J. 2014. Coatings, 4(2014), 732-746.
• [5] Li, C., Lv, M., Zuo, J. and Huang X. 2015. Sensors, 15(2015), 3789-3800.
• [6] Tığ, G.A., Zeybek, D.K. and Pekyardımcı, Ş. 2016. Chemical Papers, 70(2016), 695-705.
• [7] Min, X., Sun, B., Chen, S., Fang, M., Wu, X., Liu, Y., Abdelkader, A., Huang, Z., Liu, T., Xi, K., Kumar, R.V. 2019. Energy Storage Materials, 16(2019), 597-606.
• [8] Jeong, J. 2018. Scanning, 2018(2018) 4592913.
• [9] Karthigeyan, A., Gupta, R.P., Burgmair, S.K., Sharma, M., Eisele, I. 2002. Sensors and Actuators B, 87(2002), 321–330.
• [10] Jeong, J., Na, D.S., Lee, B.J., Song, H.J. and Kim, H.G. 2012. Current Applied Physics 12-1(2012). 303–306.
• [11] Singh, K. and Tamakloe, R. Y. 1996. Solar Energy, 56-4(1996), 343-348.
• [12] Al-Ghamdi, A.A., Al-Hartomy, O.A., El Okr, M., Nawar, A.M., El-Gazzar, S., El-Tantawy, F., Yakuphanoglu, F. 2014. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 131(2014). 512-517.