Морфологія поверхні та шорсткість тонких плівок ZnO, легованих сіркою: аналіз на основі атомно-силової мікроскопії
DOI:
https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-3-30Ключові слова:
морфологія, гістограма, атомно-силова мікроскопія, шорсткість, легування, сіркаАнотація
Морфологію поверхні нелегованого ZnO, а також тонких плівок ZnO (ZnO:S), легованого 3 ат.% сіркою, досліджували за допомогою атомно-силової мікроскопії (АСМ). Оцінку та порівняння характеристик поверхні проводили на основі 2D та 3D АСМ-зображень, аналізу профілю ліній та параметрів шорсткості; Ra, Rq, Rz, Rt Rsk та Rku. Нелеговане середовище ZnO мало гладку поверхню з помірними коливаннями висоти та порівняно вузькою гаусівською висотою. З іншого боку, плівка ZnO:S показала значно вищу шорсткість поверхні та топографічне чергування з більшими та симетричнішими гістограмами висоти. Обидва співвідношення Rq/Ra починалися приблизно з теоретичного гаусівського значення (~1,25), причому параметри асиметрії та ексцесу демонстрували чітко різні ступені симетрії поверхні та текстури. Було показано, що введення сірки змінює морфологію зерен, вводить контраст між піками та западинами та збільшує загальну площу поверхні. Морфологічні покращення також показують, що тонкі плівки ZnO:S можуть бути більш адекватними для застосувань, де важлива висока поверхнева активність, що забезпечується газовим зондуванням та каталізом. Це дослідження дає кількісну та якісну оцінку впливу легування сіркою на морфологію поверхні ZnO на нанорівні.
Посилання
Z. Zhang, Y. Chen, H. Liu, et al., Sens. Actuators B Chem. 344, 130218 (2021). https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.130218
R. Kumar, and O. Al-Dossary, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 33, 927 (2022). https://doi.org/10.1007/s10854-021-07491-8
X. Chen, H. Yu, J. Sun, et al., Catal. Sci. Technol. 13, 734 (2023). https://doi.org/10.1039/D2CY01807D
M. Hasanpour, S. Hatamie, and H. Zare, Appl. Surf. Sci. Adv. 2, 100025 (2020). https://doi.org/10.1016/j.apsadv.2020.100025
D. Sharma, K.M. Batoo, and S. Singh, Mater. Sci. Semicond. Process. 151, 106986 (2022). https://doi.org/10.1016/j.mssp.2022.106986
P. Eaton, and P. West, Atomic Force Microscopy, (Oxford University Press, 2020).
S. Moreno-Flores, Prog. Mater. Sci. 120, 100816 (2021). https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2021.100816
A. Wei, Y. Huang, Y. Wang, et al., Thin Solid Films 713, 138341 (2020). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.138341
H. Hamrouni, H. Saidi, and A. Bouzidi, Mater. Today Commun. 26, 102019 (2021). https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.102019
R. Mohan, and V. Krishnakumar, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 32, 14053 (2021). https://doi.org/10.1007/s10854-021-06044-9
C. Jayachandraiah, V. Sreenivasulu, and M. Sundararajan, Optik 219, 165051 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.165051
H. J. Kim, S. Y. Kim, and J. H. Lee, Sens. Actuators B Chem. 307, 127675 (2020). https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.127675
Y. Liu, X. Wang, and M. Zhang, J. Alloys Compd. 867, 158986 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.158986
S. Zainabidinov, A.Y. Boboev, and N.Y. Yunusaliyev, East Eur. J. Phys. (2), 321 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-2-37
S. Zainabidinov, Sh.Kh. Yulchiev, A.Y. Boboev, et al., East Eur. J. Phys. (3), 282 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-28
S. Z. Zaynabidinov, ShU Yuldashev, A. Y. Boboev, and N. Y. Yunusaliyev, Her. Bauman Moscow State Tech. Univ. Ser. Nat. Sci. 1, 78 (2024).
S.Z. Zainabidinov, A.Y. Boboev, N.Y. Yunusaliyev, and J.N. Usmonov, East Eur. J. Phys. (3), 293 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-30
M.K. Karimov, U.O. Kutliev, S.B. Bobojonova, and K.U. Otabaeva. Physics and Chemistry of Solid State, 22(4), 742 (2021). https://doi.org/10.15330/pcss.22.4.742-745
M. Nosonovsky, and B. Bhushan, J. Appl. Phys. 105, 104303 (2009). https://doi.org/10.1063/1.3130404
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
