Влияние термообработки на электрические свойства двухслойных тонкопленочных структур ZnO/Znхfe1-хo Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Физика

УДК 538.935

ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДВУХСЛОЙНЫХ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР ZnO/ZnxFe1-xO

И.С. Ильяшев, Ю.Е. Калинин, В.А. Макагонов, С.Ю. Панков, А.В. Ситников

Методом ионно-лучевого распыления были получены образцы тонких пленок ZnO, ZnxFe1-xO, а также двухслойных тонкопленочных структур ZnO/ZnxFe1-xO. Рентгеноструктурный анализ образцов ZnO и ZnxFe1-xO показал, что полученные пленки характеризуются одной кристаллической фазой с гексагональной решеткой вюрцита (пространственная группа P63mc). Для исследования влияния термообработки на электрические свойства тонких пленок ZnO, ZnJe^O и двухслойных структур ZnO/ZnJe^O были проведены термические отжиги в течение 30 минут при температуре 400 °С в вакууме и в воздушной атмосфере. Результаты исследования зависимостей термовольтаического отклика двухслойных структур ZnO/Zn^e^O в диапазоне температур 25 - 350 °С показали, что после термообработки в вакууме и на воздухе величина отклика уменьшилась. Термический отжиг ведет к увеличению удельного электросопротивления, что может быть связано как с падением концентрации, так и изменением подвижности носителей заряда. Была проведена оценка энергии активации подвижности носителей заряда в синтезированных структурах, из которой следует, что отжиг в вакууме для всех образцов приводит к увеличению ДЕ, что может быть связано с увеличением длины прыжка между локализованными состояниями

Ключевые слова: оксидные полупроводники, удельное электрическое сопротивление, термовольтаический эффект, термоэдс, термообработка

Введение

В настоящее время весьма актуальным является применение термоэлектрических генераторов для прямого преобразования тепловой энергии в электричество. Принцип работы таких генераторов основан на эффекте Зеебека, а коэффициент полезного действия ограничен крайне малой величиной термоэлектрической добротности известных в настоящее время термоэлектрических материалов, поэтому активно ведутся работы по синтезу новых термоэлектриков с высокой добротностью, однако за последние несколько десятков лет данный подход не привел к значительному прорыву в области термоэлектричества.

Другим направлением в области прямого преобразования тепла в электричество является поиск новых физических эффектов. К таким новым эффектам можно отнести открытый сотрудниками Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН в 2000 году термовольта-ический эффект, который был впервые обнаружен в градиентных образцах моносульфида самария SmS [1-4]. Эффект заключается в том,

Ильяшев Илья Сергеевич - ВГТУ, студент,е-таД: zengaming@mail.ru

Калинин Юрий Егорович - ВГТУ, д-р физ.-мат. наук, профессор, e-mail: kalinin48@mail.ru Макагонов Владимир Анатольевич - ВГТУ, мл. науч. сотрудник, e-mail: vlad_makagonov@mail.ru Панков Сергей Юрьевич - ВГТУ, аспирант,e-mail: srgpank@mail.ru

Ситников Александр Викторович - ВГТУ,

д-р физ.-мат. наук, профессор, e-mail: sitnikov04@mail.ru

что при равномерном нагревании, т.е. в условиях отсутствия перепада температур (в отличие от эффекта Зеебека), на противоположных гранях двухслойного, градиентным образом легированного, полупроводникового образца возникает электрическое напряжение, которое получило название термовольтаического отклика. Термоэлектрический преобразователь на основе данного эффекта обладает рядом преимуществ перед устройствами, принцип работы которых основан на эффекте Зеебека: отсутствие необходимости создания градиента температуры, меньший вес и др. [5].

Помимо полупроводниковых структур на основе сульфида самария термовольтаический отклик был обнаружен также и в других материалах [6, 7]. К сожалению, физическая природа термовольтаического эффекта до конца не ясна, поэтому изучение данного эффекта и его связи с электрическими свойствами составляющих градиентный образец слоев как в уже известных, так и в новых системах позволит расширить температурный интервал, увеличить КПД и создать предпосылки к разработке более эффективных термоэлектрических преобразователей.

В связи с этим целью данной работы является исследование влияния термообработки на особенности электропереноса в тонких пленках 2п0, 2п^е1_х0, а также на термовольтаиче-ский отклик в двухслойных тонкопленочных структурах 2п0/2п^е1_х0 как в исходном состоянии, так и после термообработки.

Образцы и методика эксперимента

Тонкие пленки ZnO, ZnxFe1-xO и двухслойные тонкопленочные структуры ZnO/ZnxFe1-xO были получены методом ионно-лучевого распыления керамической мишени на подложку из ситалла в вакууме не хуже P = 10-2 Па [8]. Керамическая мишень размером 280x80 мм2 представляла из себя пластины ZnO, закрепленные на медном водоохлаждае-мом основании. Для получения слоев ZnxFe1-xO на поверхность мишени ZnO вдоль длины подложки неравномерным образом были установлены навески чистого Fe, что позволило в одном цикле напыления получить слои ZnxFe1-xO с различным содержанием железа. Формирование двухслойных структур ZnO/ZnxFe1-xO происходило в две стадии. Вначале было проведено напыление слоя чистого ZnO, затем поверх него был напылен слой ZnJe^O. Время напыления каждого из слоев составляло 3 часа.

Параллельно формированию двухслойной структуры ZnO/ZnJe^O для изучения структуры и электрических свойств индивидуальных слоев в едином цикле напыления были получены образцы пленок ZnO и ZnJe^O.

Толщина слоев определялась при помощи интерферометра Линника и составляла около 3 мкм. Таким образом, общая толщина двухслойной структуры была равна 6 мкм. Содержание Fe в слое ZnJe^O было определено с помощью электронно-зондового микроанализа, который показал, что содержание Fe в полученном слое изменялось от 6,46 до 16,7 ат. %.

Для определения фазового состава полученных слоев был проведен рентгеноструктур-ный анализ образцов ZnO и ZnJe^O (рис. 1-4). Дифрактограммы были получены на рентгеновском дифрактометре Bruker D2 Phaser с использованием медного (CuKa1) излучения. Обработка результатов проводилась в программе DIFFRAC SUITE Eva 3.0 с кристаллографическими базами данных ICDD PDF-2 2012.

Рис. 1. Дифрактограмма тонкой пленки ZnO (W*1 = 1.54 А)

900 800 700 600 1500 и 400 300 200 100 I

iroFi>it.iiii«

30

J *

J.........I. ..,],.. . 111

40

50 60

2b. град.

70

80

90

Рис. 2. Дифрактограмма тонкой пленки Zn0 78Fe0 этО (W*1 = 1.54 А)

l| ZnO F« íl ГЖ \t PQf 01-ОИМИ7 Jtn О Zngtt. «рт

ó Ь

« %

% a i*

50 60 70 80

2Э, град.

Рис. 3. Дифрактограмма тонкой пленки Zn0 sóFe014O (W1 = 1.54 А)

90

190000 | ЛпО Fe Í2 (02) г»* i pofoi-oaanao/znozncM,*уп

160000

130000

110000

90000

. 70000 В —

g 50000 s;

J 30000 с & о

20000 V o

9000 § - &

4000 0 V_ J ^ t¿ Д *....... .

30 40 50 60 29, град. 70 80 90

Рис. 4. Дифрактограмма тонкой пленки Zn0,89Fe0.iiO

ОоЖа! = 1.54 А)

Анализ полученных дифрактограмм показал, что слои чистого 2п0 состоят из одной кристаллической фазы с гексагональной решеткой вюрцита (пространственная группа Р63тс). Оценка параметров элементарной ячейки дала значения а = 3,360±0,001 А и с = 5,240±0,002 А. Сравнивая полученные значения с табличными параметрами (а = 3,325 А и с = 5,205 А), можно сделать вывод, что в процессе ионно-лучевого напыления на неподвижную подложку формируются тонкие пленки кристаллического 2п0 с дефектной структурой, что приводит к увеличению параметров а и с. Оценка размеров кристаллитов по формуле Шеррера

d=

kX ßcose'

(1)

где d - средний размер кристаллов; к - безразмерный коэффициент формы частиц (постоянная Шеррера); X - длина волны рентгеновского излучения; ß - ширина рефлекса на полувысоте (в радианах и в единицах 2e); e - угол дифракции (брэгговский угол), дает достаточно большие значения - 30-50 нм. Добавление Fe не приводит к появлению новых фаз, но проявляется в изменении параметров элементарной ячейки (a = 3,353±0,001 Â и с = 5,250±0,002 Â) по сравнению с чистыми пленками ZnO, полученных в аналогичных условиях. Данный факт свидетельствует о том, что атомы железа входят в кристаллическую решетку оксида цинка и образуют либо твердый раствор замещения, либо твердый раствор внедрения на основе ZnO.

Сравнивая интенсивности рефлексов с данными карточки PDF 01-089-1397 базы данных ICDD PDF 2012, можно сделать вывод, что как пленки чистого ZnO, так и пленки ZnjJe^O являются сильно текстурированными с осью текстуры <001>, что на дифрактограммах (рис. 1 - 4) выражается в виде увеличения интенсив-ностей от рефлексов (002) и (004).

Для измерения термовольтаического отклика в высокотемпературном диапазоне температур была разработана и сконструирована установка аналогичной конструкции, описанной в [1]. Для контроля температуры образца на его концах устанавливали две термопары хромель-алюмель. Для измерения ЭДС, а также удельного электрического сопротивления (двухзондовым методом) образца были использованы одноименные ветви термопар.

Результаты экспериментов и их обсуждение

На рис. 5 представлены зависимости термовольтаического отклика (UTV) от температуры для двухслойных структур ZnO/Zn^Fe^O в исходном состоянии. Согласно полученным данным, для всех изученных образцов значения термовольтаического отклика монотонно увеличиваются с повышением температуры. Увеличение содержания Fe приводит к увеличению угла наклона графика зависимости UTV ~ f(T). Максимальное значение отклика составило около 1500 мкВ при 350 °С для образца

Zn0,79Fe0,21O.

Рис. 5. Зависимости термовольтаического отклика от температуры для двухслойных структур ZnO/ZnxFe^xO в исходном состоянии: 1 - ZnO/Zn0,89Fe011O; 2 - ZnO/Zn0,86Fe014O;

3 - ZnO/Zn079Fe021O

Для изучения влияния термообработки на термовольтаический отклик двухслойной структуры ZnO/ZnxFe^O образцы были подвергнуты отжигу при температуре 400 °С на воздухе и в вакууме (не хуже 10-1 Па) в течение 30 минут. Данная температура была выбрана как наиболее оптимальная, исходя из результатов, представленных в работе [7].

После термообработки зависимости тер-мовольтаического отклика от температуры (рис. 6а и б) качественно не изменились: с увеличением T значения термовольтаического отклика увеличиваются, однако наклон зависимости UTV ~ f(T) становится меньше, чем в исходном состоянии. При этом угол наклона зависимостей образцов, термообработанных на воздухе больше, чем для образцов, отожженных в вакууме. Особенностью полученных зависимостей является то, что увеличение содержания железа в верхнем слое приводит к более сильному снижению термовольтаического эффекта после термообработки по сравнению с исходным состоянием.

1000 800

g 600

s

J 400200 0

100

1200 1000

a 800 s. 600

400 200 0

100

1600 1200

ffl

s 800

D

400

100

200

T, °c

a)

200

T, °C

6)

200

T, °C в)

300 400

300 400

300

400

Рис. 6. Зависимости термовольтаического отклика от температуры для образцов ZnO/Zn0,89Fe011O (а), ZnO/Zn0,86Fe014O (б), ZnO/Zn079Fe021O (в) в исходном состоянии и после термообработки: 1 - исходный образец; 2 - после термообработки на воздухе при 400 °С в течение 30 мин; 3 - после термообработки в вакууме при 400 °С в течение 30 минут

Для установления физической природы появления термовольтаического отклика в двухслойных структурах ZnO/Zn0 79Fe021O были исследованы зависимости удельного электрического сопротивления и термоэдс слоев ZnO и ZnjJe^O от концентрации Fe, измеренные при комнатной температуре, как для исходных образцов, так и после термообработки на воздухе и в вакууме (рис. 7 и 8).

а)

160 140 120

Е 100 80

60

40

20

О

d

4 6 8

[Fe], ат.%

б)

10 12 14

6 8 10

[Ре], ат.%

в)

Рис. 7. Зависимости удельного электрического сопротивления тонких пленок 7пхРе1_хО от содержания Fe (точка при 0 ат. % Fe соответствует чистому 7пО): а - исходные образцы; б - после термообработки в вакууме 400 °С в течение 30 минут; в - после термообработки в воздухе при 400 °С в течение 30 минут

а)

-140

-150

* -160 т

= -170

со

-180 -190

О 2 4 6 8 10 12 14

[Ре], ат.%

б)

-120

-130

т

-140

-150

4 6 8 10 12 14

[Ре], ат.%

в)

Рис. 8. Зависимости термоэдс тонких пленок 7пхРе1_хО в от содержания Fe (точка при 0 ат. % Fe соответствует чистому 7пО): а - исходные образцы; б - после термообработки в вакууме 400 °С в течение 30 минут; в - после термообработки в воздухе при 400 °С в течение 30 минут

Термообработка всех образцов ZnхFe1_хO, включая чистый ZnO, ведет к увеличению удельного электрического сопротивления, причем термообработка в вакууме приводит к более высоким значениям р, чем обработка в воз-

душной атмосфере. Учитывая малый размер зерна и отрицательный знак термоэдс, можно предположить, что электропроводность в синтезированных пленках является электронной и определяется переносом носителей заряда по границам зерен. Поскольку пленки были синтезированы в вакууме, то для них характерно наличие избытка атомов цинка, что предполагает наличие вакансий кислорода [9]. Исследование пленок оксида цинка, полученных методом магнетронного нанесения, с помощью спектроскопии резерфордовского обратного рассеяния показало, что пленки имеют состав ZnOx, где 0.7 <16 х <1 [10]. Следовательно, электронный тип проводимости ZnO может быть обусловлен наличием собственных дефектов и образованием нестехиометричного оксида Znl+5O.

Рост удельного электрического сопротивления после термической обработки пленок ZnO связан как с падением концентрации, так и подвижности носителей заряда [11]. При этом рост удельного электрического сопротивления при отжиге большей частью происходит благодаря падению подвижности носителей [11], что, вероятно, связано с захватом атомов кислорода при термообработке поверхностью тонкой пленки. Причины более сильного роста удельного электрического сопротивления после термообработки в вакууме по сравнению с образцами, обработанными в воздушной атмосфере, пока не ясны и требуют дополнительных исследований.

В исходных образцах для всех значений концентраций железа знак термоэдс отрицательный, что свидетельствует о доминирующем влиянии электронов в переносе заряда. Термообработка тонких пленок не повлияла на знак носителей заряда, в то время как величина термоэдс изменяется (рис. 8). Термообработка в вакууме приводит к увеличению термоэлектродвижущей силы в пленках ZnO, а воздушной атмосфере практически не изменяет S. Для пленок ZnхFel_хO термоэдс изменяется по кривой с минимумом. Причины более сильного роста термоэдс чистых пленок ZnO после термообработки в вакууме по сравнению с образцами, обработанными в воздушной атмосфере, как-то связаны с ростом удельного электрического сопротивления, и пока также не понятны.

Возникновение термовольтаического отклика в двухслойных системах ZnO/ZnхFe1_хO может быть объяснено в рамках представлений о температурных зависимостях подвижности либо концентрации свободных носителей заря-

да в полупроводниках. Рассмотрим случай, когда подвижность носителей заряда будет определяющей. В этом случае в оксидных полупроводниках для зависимости подвижности носителей заряда от температуры, в которых электроперенос определяется термоактивированными прыжками, должно быть справедливо уравнение:

у. = ^о 'ехр(-^г), (2)

где ^ о - постоянная; АЕ - энергия активации подвижности носителей заряда; к - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура. Тогда значение термовольтаического отклика в двухслойных системах 2п0/2п,^е1_х0 будет определяться разницей подвижностей носителей заряда в слоях 2п0 и 2п,^е1_х0.

Для оценки энергии активации подвижности носителей заряда в синтезированных структурах температурные зависимости термоволь-таического отклика были перестроены в координатах 1пиТУ = Д1/Т) (рис. 9).

г э

1,5

2,0 2,5 1/Т, К1

а)

3,0

1/Т, К"

в)

Рис. 9. Температурные зависимости термовольтаического отклика в координатах 1пиТу = £(1/Т) в двухслойных структурах 7пО/7пхРе1-хО: а - исходные образцы; б - после термообработки в воздушной атмосфере при 400 °С в течение 30 минут; в -после термообработки в вакууме при 400 °С в течение 30 минут;

1 - 7пО/7по,^ео,пО; 2 - 7пО/7по,86Ре0,14О;

3 - 7пО/7п0^е0д1О (продолжение)

Для образцов, находящихся в исходном состоянии и после термообработки, полученные зависимости хорошо описывались прямой линией, в отличие от термообработанных на воздухе. Рассчитанные значения энергии активации подвижности носителей заряда приведены в таблице.

Энергия активации подвижности носителей заряда в зависимости от состава и вида термообработки для двухслойных структур 2пО/2п^е1_хО, определенная из термовольтаи-ческого отклика

7,0-1 6,56,05,5 5,0 4,5 4,0-

2 1/Т, к1 3

б)

Рис. 9. Температурные зависимости термовольтаического отклика в координатах 1пиТу = £(1/Т) в двухслойных структурах 7пО/7пхРе1-хО: а - исходные образцы; б - после термообработки в воздушной атмосфере при 400 °С в течение 30 минут; в - после термообработки в вакууме при 400 °С в течение 30 минут; 1 - 7пО/7п0,^е0,пО; 2 - 7пО/7п0,86Ре0,14О; 3 - ZnO/Zn0,79Fe0,21O

Образец АЕ, эВ (исходное состояние) АЕ, эВ (отжиг в вакууме)

ZnO/Zn0,89Fe0,llO 0,107+0,007 0,138+0,007

ZnO/Znо,86Feо,l4O 0,111+0,007 0,138+0,007

ZnO/Zn0,79Fe0,21О 0,105+0,007 0,146+0,007

Из таблицы следует, что для образцов в исходном состоянии энергия активации подвижно-стей носителей заряда в пределах погрешности не зависит от содержания железа. Отжиг в вакууме для всех образцов приводит к увеличению АЕ, которое может быть связано с увеличением длины прыжка между локализованными состояниями.

Таким образом, термическая обработка как в вакууме, так и на воздухе сопровождается снижение термовольтаического эффекта во всех исследованных двухслойных структурах.

Заключение

В работе исследовано влияние термообработки в вакууме и в атмосфере воздуха на тер-мовольтаический эффект в двухслойных структурах ZnO/ZnxFe1-xO, полученных методом ионно-лучевого напыления. Установлено, что значения термовольтаического отклика после термообработки снижаются во всем интервале температур. Данная закономерность подтверждает гипотезу об определяющем влиянии подвижности носителей заряда на термовольтаи-ческий эффект.

Из зависимостей термовольтаического отклика от температуры была определена энергия активации для образцов в исходном состоянии и после термообработки в вакууме. Установлено, что энергия активации не зависит от содержания железа, а отжиг в вакууме для всех образцов приводит к увеличению AE, что может быть связано с увеличением длины прыжка между локализованными состояниями.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 16-08-36411).

Литература

1. Механизм возникновения электродвижущей силы при нагревании кристаллов SmS / В.В. Каминский, Л.Н. Васильев, М.В. Романова, С.М. Соловьев // Физика твердого тела. - 2001. - Т. 43. - Вып. 6. - С. 997 - 999.

2. Каминский В.В. Дефектные ионы самария и эффект генерации электродвижущей силы в SmS / В.В. Каминский, А.В. Голубков Л.Н. Васильев // Физика твердого тела. - 2002. - Т. 44. - Вып 8. - С. 1501 - 1505.

3. Каминский В.В. Термовольтаический эффект в тонкопленочных структурах на основе сульфида самария /

B.В. Каминский, М.М. Казанин // Письма в ЖТФ. - 2008.

- Т. 34. - Вып. 8. - С. 92 - 94.

4. Термовольтаический эффект в гетероструктурах на основе сульфида самария с составом Sm1-xEuxS / В.В. Каминский, М.М. Казанин, С.М. Соловьёв, А.В. Голубков. // Журнал технической физики. - 2012. - Т. 82. - Вып. 6. -

C. 142 - 144.

5. Пат. № 2303834Российская Федерация. Термоэлектрический генератор (варианты) и способы изготовления термоэлектрического генератора / Каминский В.В., Голубков А.В., Казанин М.М., Павлов И.В., Соловьёв С.М., Шаренкова Н.В.; заявитель и патентообладатель ООО "ТЕХНОПРОЕКТ"; заявл. 22.06.2005 опубл. 27.07.2007.

6. Саидов А.С. Термовольтаический эффект в варизонном твердом растворе Si1-xGex (0 6 < x< 6 1) / А.С. Саидов, А.Ю. Лейдерман, А.Б. Каршиев// Письма в ЖТФ.

- 2016. - Т. 42. - Вып. 14. - С. 21 - 27.

7. Электрические свойства двухслойных тонкопленочных структур ZnO/ZnO-Fe / Ю.Е. Калинин, В.А. Мака-гонов, С.Ю. Панков, А.В. Ситников // Вестник Воронежского государственного технического университета. -2016. - Т. 12. - № 4. - С. 66 - 70.

8. Планарный эффект Холла и анизотропное магнитосопротивление в слоистых структурах Co0.45Fe0.45Zr0.i/a-Si с перколяционной проводимостью / Б.А. Аронзон, А.Б. Грановский, Ю.Е. Калинин, С.Н. Николаев, В.В. Рыльков, А.В. Ситников, В.В. Тугушев // ЖЭТФ. - 2006. - Т. 129. - Вып. 7. - С. 127 - 136.

9. Electrical properties and non-stoichiometry in ZnO single crystals. / E. Ziegler, A. Heinrich, H. Oppermann, G. Stöver // Phys. Stat. Sol. (a). - 1981. - V. 66. - Р. 635-648.

10. Brett M.J. Structural properties of non-stoichiometric zinc oxide films / M.J. Brett, R.R. Parsons // J. Mater. Sci. - 1987. - V. 22. - Р. 3611-3614.

11. Электрические свойства тонких плёнок ZnO:B синтезированных MOCVD / Х.А. Абдуллин, Ш.Р. Адилов, Л.В. Гриценко, Н.Р. Гусейнов, Д.В. Исмайлов, Ж.К. Кал-козова, С.Е. Кумеков, Ж.О. Мукаш, Е.И. Теруков // Вестник КазНТУ. - 2015. - № 5. - С. 142-147.

Воронежский государственный технический университет

EFFECT OF HEAT TREATMENT ON ELECTRICAL PROPERTIES TWO-LAYER THIN-FILM

STRUCTURES ZnO/ZnxFe1_xO

I.S. Ilyashev1, Yu^. Kalinin2, V.A. Makagonov3, S.Yu. Pankov4, A.V. Sitnikov5

'Student Voronezh State Technical University, Voronezh, Russian Federation e-mail: zengaming@mail.ru 2Full Doctor, Professor, Voronezh State Technical University, Voronezh, Russian Federation

e-mail: kalinin48@mail.ru 3 Engineer, Voronezh State Technical University, Voronezh, Russian Federation e-mail: vlad_makagonov@mail.ru 4Graduate Student, Voronezh State Technical University, Voronezh, Russian Federation

e-mail: srgpank@mail.ru 5Full Doctor, Professor, Voronezh State Technical University, Voronezh, Russian Federation

e-mail: sitnikov04@mail.ru

Thin films of ZnO, ZnxFe1-xO and double-layered ZnO/ZnxFe1-xO thin-film structures were prepared by ion-beam sputtering. XRD analysis of the ZnO and ZnxFe1-xO samples showed that the films are crystallized in hexagonal wurtzite lattice (space group P63mc). The effect of heat treatment on electric properties of ZnO, ZnxFe1-xO thin films and double-layered structures ZnO/ZnxFe1-xO have been investigated after thermal annealing at 400°C during 30 minutes in vacuum and in air atmosphere. The dependencies of thermovoltaic response of double-layered structures ZnO/ZnxFe1-xO at 25 - 350 °C showed that after heat treatment in vacuum and air atmosphere, the value of thermovoltaic response is decreased. Thermal annealing leads to

increase of resistivity that can be explained by the reduction of carrier concentration and a change of charge carriers' mobility.

The activation energy of charge carriers' mobility for synthesized structures has been evaluated. Paper shows that the annealing

in vacuum for all samples leads to an increase in AE, which can be associated with an increase of the hopping length between

localized states

Key words: oxide semiconductors, electrical resistivity, thermovoltaic effect, thermopower, heat treatment

References

1. Kaminskii, V.V. Vasiliev L.N., Romanova M.V., Soloviev S.M. "The mechanism of electromotive force when heated crystals SmS", Solid state physics (Fizika tverdogo tela), 2001, vol. 43, pp. 997 - 999.

2. Kaminskii V.V., Golubkov A.V., Vasiliev L.N. "Defective samarium ions and the effect of generating electromotive force in SmS", Solid state physics (Fizika tverdogo tela), 2002, vol. 44, pp. 1501 - 1505.

3. Kaminskii V.V. Kazanin M.M. "Thermovoltaic effect in thin-film structures on the basis of samarium sulfide", Technical physics letters (Fiziko-technicheskie zapiski), 2008., vol. 34, pp. 92 - 94.

4. Kaminskii V.V., Kazanin M.M., Soloviev S.M., Golubkov "A.V. Thermovoltaics effect in heterostructures on the basis of samarium sulfide with the composition Sm1-xEuxS", Technical physics letters (Fiziko-technicheskie zapiski), 2012, vol. 82, pp. 142 -144.

5. Kaminskii V.V., Golubkov A.V., Kazanin M.M., Pavlov I.V., Soloviev S.M., Sharenkova N.V. "Thermoelectric generator and methods of making a thermoelectric generator, Patented Study no. 2303834 , 2007.

6. Saidov A.S. Leiderman A.U., Karshiev A.B. "Thermovoltaics effect in graded gap solid solution Si1-xGex (0 6 < x< 6 1)", Technical physics letters (Fiziko-technicheskie zapiski), 2016, vol. 42, pp. 21 - 27.

7. Yu.E. Kalinin, V.A. Makagonov, S.Yu. Pankov, A.V. Sitnikov "The electrical properties of two-layer thin-film structures ZnO/ZnO-Fe", Bulletin of Voronezh state technical University, 2016, vol. 12, pp. 66 - 70.

8. Arozon B.A., Granivskii A.B., Kalinin Yu.E., Nikolaev S.N., Ril'kov V.V., Sitnikov A.V., Tugushev V.V. "Planar Hall effect and anisotropic magnetoresistance in layered structures Co0.45Fe0.45Zr0.i/a-Si with percolation conductivity" Technical physics letters (Fiziko-technicheskie zapiski), 2006, vol. 129, pp. 127 - 136.

9. Ziegler E., Heinrich A., Oppermann H., Stover G. "Electrical properties and non-stoichiometry in ZnO single crystals", Phys. Stat. Sol. (a), 1981, vol. 66, pp. 635-648.

10. Brett M.J., Parsons R.R. "Structural properties of non-stoichiometric zinc oxide films", Material Science 1987, vol. 22, pp. 3611-3614.

11. Abdullin H.A., Adilov S.R., Gricenko L.V., Guseinov N.R., Ismailov D.V., Kalkozova Z.K., Kumehov S.E., Mukash Z.O., Terujov E.I. "Electrical properties of thin films of zno in the synthesized MOCVD", KazNTUBulletin (Vestnik Kazntu), 2015, no.5, pp. 142-147.