Сибирский федеральный университет

Тонкие пленки легированного никелем SnO2 с концентрацией никеля от 0 до 7 ат.% были осаждены на стеклянные подложки с использованием пневматической техники солнечного напыления при температуре 450 ± 15 °C. Рентгеновская дифракция подтвердила, что все образцы являются поликристаллическими с тетрагональной структурой рутила SnO2 и преимущественной ориентацией вдоль плоскости (101). Отсутствие вторичных фаз NiO указывает науспешное замещение ионов Sn+2 ионами Ni+2, что привело к небольшому уменьшению параметров решетки и размера кристаллитов. Оптические измерения показали высокую прозрачность в ближней инфракрасной области, достигающую 80 % для нелегированных пленок. Пропускание уменьшалось сувеличением содержания Ni, в то время как оптическая ширина запрещенной зоны сужалась с3,10 эВ до 2,08 эВ при 5 ат.% Ni из‑за образования дефектных уровней. Электропроводность значительно улучшилась с увеличением концентрации легирующего элемента, достигнув 2,05 × 10⁻³ (Ω•cm)⁻¹ при 5 ат.% Ni, после чего наблюдалось небольшое снижение при более высоких концентрациях. Оптимизированные пленки демонстрируют регулируемые оптоэлектронные свойства, подходящие для газовых датчиков, прозрачных электродов и фотоэлектрических применений