Плазмонное детектирование терагерцового излучения в графеновой структуре с двойным решеточным затвором Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2015. Т. 15, вып. 4

УДК 621.315.592

ПЛАЗМОННОЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ГРАФЕНОВОЙ СТРУКТУРЕ С ДВОЙНЫМ РЕШЕТОЧНЫМ ЗАТВОРОМ

К. В. Машинский1, Д. В. Фатеев2, В. В. Попов1’2

Саратовский государственный университет Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН E-mail: konstantin-m92@yandex.ru

Разработана теория плазмонного детектирования терагерцово-го излучения в графене с металлическим решеточным затвором с ассиметричной элементарной ячейкой.

Ключевые слова: плазмон, детектирование, терагерцовое излучение, графен, плазмонное увлечение, фотогальванический ток.

Plasmonic Rectification of Terahertz Radiation in a Grating-gated Graphene

K. V. Mashinsky, D. V. Fateev, V. V. Popov

The theory of the plasmonic rectification of terahertz radiation in a homogeneous graphene gated by a metal grating with an asymmetric unit cell is developed.

Key words: plasmon, rectification, terahertz, graphene, plasmon drag, photovoltaic current.

DOI: 10.18500/1817-3020-2015-15-4-10-12 Введение

В последнее время интенсивно изучается плазмонное детектирование терагерцового (ТГц) излучения в двумерных электронных системах (2МЭС) с периодическим решеточным затвором (см. обзор [1]). Известно, что плаз-монное детектирование в полупроводниковых гетероструктурах с 2МЭС происходит за счет эффекта плазмонного храповика и/или эффекта увлечения электронов плазменной волной [2]. Рекордные значения чувствительности детектирования ТГц излучения были получены в транзисторной структуре с высокой подвижностью электронов с двойным решеточным затвором [3] за счет возбуждения плазмонов с сильной пространственной асимметрией электрического поля [4]. Однако вследствие малых значений времени рассеяния импульса электронов в полупроводниковых гетероструктурах резонансный режим детектирования ТГц излучения остается труднореализуемым. Перспективным двумерным материалом с точки зрения возбуждения высокодобротных плазменных колебаний является графен. Графен представляет собой естественную

2МЭС, обладающую сильными плазмонными нелинейностями [5], некоторые из которых существенно отличаются от существующих в традиционных 2МЭС.

В данной работе развита теория плазмон-ного детектирования ТГц излучения в графене с металлическим решеточным затвором с асимметричной элементарной ячейкой. Выпрямленный ток вычислен путем решения гидродинамических уравнений для носителей заряда в графене [6] с применением метода теории возмущений [7].

1. Теоретическая модель

Рассмотрим однородный моноатомный слой графена, экранированный двойным периодическим решеточным затвором. Графен расположен на поверхности подложки из SiO2 и отделен от затворной решетки слоем подзатворного диэлектрика AI2O3 (рис. 1). Для внесения асимметрии в элементарную ячейку периодической структуры, металлические электроды разных подрешеток затвора смещены друг относительно друга в плоскости затвора. Внешняя ТГц волна с угловой частотой ю и электрическим полем, поляризованным поперек электродов затворной решетки, падает на структуру (сверху на рис. 1) по нормали к плоскости графенового слоя.

Рис. 1. Схематическое изображение графеновой структуры с двойным решеточным затвором

© Машинский К. В., Фатеев Д. В., Попов В. В., 2015

К. В. Машинский и др. Плазмонное детектирование терагерцового излучения

Дифрагируя на решеточном затворе, внешняя ТГц волна возбуждает плазменные колебания в графене. Движение электронов в плазменной волне описывается гидродинамическими уравнениями:

dn (x, t) dn (x, t)v (x, t)

K '■ + —У 2 У ’ = 0, (1)

8t

dx

dv(x0 + v(x,t)dv(xt) + _v(xt) deF(xt)

dt

dx

eF (x, t) dt

evv

eF (x, t)

E (x, t )-

’(xt)

(2)

где n(x,t) и v(x,t) - соответственно осциллирующая концентрация носителей заряда в графене и их гидродинамическая скорость, eF(x,t) -осциллирующая энергия Ферми в графене, E(x,t) - компонента плазмонного электрического поля в плоскости графена, vF = 108 см/с - скорость Ферми в графене, e - элементарный заряд (е < 0 для электронов и e > 0 для дырок), т - время релаксации импульса носителей заряда. Уравнения (1) и (2) получены из уравнений работы [6] в пределе малых скоростей носителей заряда v(x,t) < vF при нулевой температуре. В этом случае импульс носителя заряда в графене определяется выражением

eF (x, t)

p (x, t ) = - sgn(e) —i

’(xt).

Гидродинамические уравнения (1) и (2) решались методом теории возмущений [7] путем разложения скорости носителей заряда и энергии Ферми по степеням амплитуды действующего на заряды электрического поля, с учетом только линейных и квадратичных членов в ряде теории возмущений. В данном приближении индуцированная плотность тока в графене определяется выражением j(x,t) = en0v1 (x,t) + en1 (x,t)v1(x,t), где n0 - равновесная плотность носителей заряда, n1(x, t) и v1(x,t) - линейные поправки соответственно к плотности и скорости носителей заряда в графене.

Используя гармоническую зависимость электрического поля от времени E (x, t) = = E(x)exp(-iat), получаем проводимость графена в первом (линейном) порядке теории возмущений

(3)

a(a) = - sgn (е)

e2eF0)

ttTi2 (1 - ia т)

где eF0) - равновесная энергия Ферми. Проводимость графена (3) может быть записана в

F

форме Друде с использованием выражения для коллективной динамической массы носителей заряда в графене mF = - sgn (е)eF0) / v2 [8] и связи равновесной энергии Ферми с плотностью носителей заряда в графене ef = - sgn (е)hvFyjnn0 [5]. Усреднение индуцированного тока по времени j(x,t) во втором порядке теории возмущений дает плотность выпрямленного тока в графене

j0 =■

3 2 2 е т vF

2жЬ2 a (a2 +

да ,

E - E_

где Et - амплитуды пространственных Фурье-гармоник электрического поля плазмона E(x), qt = 2nl / L и l - целые числа. Из уравнения (4) следует, что разностный постоянный фототок существует только в случае различия амплитуд пространственных Фурье-гармоник электрического поля одного порядка E, ф E_t. Направление выпрямленного тока зависит от типа проводимости в графене (электронной или дырочной). Выражение (4) может быть записано в форме, точно совпадающей с видом этого уравнения для тока плазмонного увлечения в обычной 2МЭС [4] при использовании коллективной динамической массы и равновесной плотности носителей заряда в графене. Однако необходимо отметить, что в отличие от обычных 2МЭС коэффициент перед суммой в уравнении (4) не зависит от равновесной плотности носителей заряда в графене.

2. Результаты и их обсуждение

Плазмонное электрическое поле в графено-вой структуре с двойным решеточным затвором, индуцированное падающей ТГц волной, вычислялось в рамках самосогласованного электродинамического подхода [9] с использованием выражения для проводимости графена (3). Расчеты выполнены для структуры с параметрами: w1 = 0.5 мкм, w2 = 1 мкм, s1 = 0.5 мкм, s2 = 1 мкм, т = 5 пс. На рис. 2 показаны основной и высшие плазмонные резонансы выпрямленного тока и коэффициента поглощения падающей ТГц волны в графеновой структуре с двойным решеточным затвором как функцию от частоты плазмона для двух разных времен релаксации импульса электронов в графене. Эквидистантный спектр возбуждения плазмонных резонансов в структуре, показанный на рис. 2, свидетельствует о возбуждении плазмонных мод с линейной

Физика

11

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2015. Т. 15, вып. 4

дисперсией, что характерно для подзатворных плазмонных мод [4]. Асимметричная форма резонансной кривой на рис. 2, б на частоте 2.5 ТГц связана с одновременным возбуждением двух плазмонных мод на подзатворных участках разных затворных подрешеток. Известно, что взаимодействие различных плазмонных мод может приводить к сильной асимметрии плазмонного поля в 2МЭС с двойным решеточным затвором и асимметричной элементарной ячейкой [4].

Рис. 2. Плотность выпрямленного тока j0 и коэффициент поглощения в графене при времени релаксации импульса электрона (a) т = 10-12 c и (б) т = 5 • 10-12 c

Как следует из выражения (4), выпрямленный ток растет с увеличением волнового вектора плазмонной моды (т.е. с ростом номера плазмон-ного резонанса на рис. 2), а его знак означает направление распространения плазменной волны в рассматриваемой структуре. Положительный знак фототока в графене с электронной проводимостью соответствует распространению плазменной волны вдоль оси х. Кроме того, к дополнительному увеличению выпрямленного тока приводит

усиление асимметрии плазмонного поля при антипересечении различных плазмонных мод на частоте около 2.5 ТГц (см. рис. 2).

Заключение

Разработана теория плазмонного детектирования ТГц излучения в однородном графене с решеточным затвором. Показано, что в однородном графене выпрямленный ток появляется в результате дифференциального плазмонного увлечения в графене.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 15-02-02989).

Список литературы

1. Popov V V Plasmon Excitation and Plasmonic Detection of Terahertz Radiation in the Grating-Gate Field-Effect-Transistor Structures // J. Infrared Millim. Terahertz Waves. 2011. Vol. 32. P. 1178.

2. Popov V V. Terahertz rectification by periodic twodimensional electron plasma // Appl. Phys. Lett. 2013. Vol. 102. P. 253504.

3. Watanabe T., Boubanga-Tombet S. A., Tanimoto Y., FateevD., Popov V., CoquillatD., Knap W., Meziani Y. M., Wang Y., Minamide H., Ito H., Otsuji T. InP- and GaAs-Based Plasmonic High-Electron-Mobility Transistors for Room-Temperature Ultrahigh-Sensitive Terahertz Sensing and Imaging // IEEE Sensors Journal. 2013. Vol. 13 (1). P. 89.

4. Popov V. V., FateevD. V., IvchenkoE. L., Ganichev S. D. Noncentrosymmetric plasmon modes and giant terahertz photocurrent in a two-dimensional plasmonic crystal // Phys. Rev. B. 2015. Vol. 91. P. 235436.

5. Mikhailov S. A., Ziegler K. Nonlinear electromagnetic response of graphene: frequency multiplication and the self-consistent-field effects // J. Phys. : Condens. Matter. 2008. Vol. 20. P. 384204.

6. Rudin S. Non-linear plasma oscillations in semiconductor and Graphene channels and application to the detection of Terahertz signals // Intern. J. High Speed Electron. and Systems. 2011. Vol. 20 (3). P. 567.

7. Aizin G. R., Fateev D. V., Tsymbalov G. M., Popov V. V. Terahertz plasmon photoresponse in a density modulated two-dimensional electron channel of a GaAs/AlGaAs field-effect transistor // Appl. Phys. Lett. 2007. Vol. 91. P. 163507.

8. SvintsovD., Vyurkov V., Ryzhii V., Otsuji T. Hydrodynamic electron transport and nonlinear waves in graphene // Phys. Rev. B. 2013. Vol. 88. P. 245444.

9. Fateev D. V., Popov V V., Shur M. S. Transformation of the plasmon spectrum in a grating-gate transistor structure with spatially modulated two-dimensional electron channel // Semiconductors. 2010. Vol. 44 (11). P. 1406.

12

Научный отдел

А. В. Смирнов и др. Получение сферических микрочастиц вольфрама

УДК 721.762, 542.06

ПОЛУЧЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ МИКРОЧАСТИЦ ВОЛЬФРАМА В ПОЛЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ В ПРИСУТСТВИИ АКТИВАТОРА f

А. В. Смирнов, В. С. Аткин, А. И. Гребенников,

Е. М. Ревзина, О. Ю. Кондратьева, И. В. Синёв

Саратовский государственный университет E-mail: smimov-sgu@yandex.ru

Экспериментально показана возможность формирования сферических микрочастиц вольфрама в среде активатора при воздействии ультразвука. Процесс получения состоит из двух этапов. На первом этапе с помощью центрифугирования суспензии порошка вольфрама со средним размером частиц 0.5 мкм вактиваторе-травителе из водного раствора гидроксида калия и гексоцианоферрата калия получались тонкие пластинки вольфрама произвольной формы толщиной 1-3 мкм. На втором этапе, в среде активатора на частицы со средним размером 20 мкм под действием ультразвука наслаивались плоские частицы, полученные на первом этапе. Благодаря обработке в ультразвуке форма получаемых частиц была близка к сферической. Средний размер частиц полученного порошка составил 42.9 мкм.

Ключевые слова: порошковая металлургия, сферические микрочастицы вольфрама.

Production of Tungsten Spherical Microparticles in Ultrasonic Field at Presence an Activator

A. V. Smirnov, V. S. Atkin, A. I. Grebennikov,

E. M. Revzina, O. Yu. Kondrateva, I. V. Sinev

It has been shown by experiments, that spherical tungsten micro-particlein etching solution under the ultrasonic exposure is possible. The process of obtaining consists of two stages. At the first stage, by centrifuging a suspension of tungsten powder with an average particle size of 0.5 microns in the activator - etching from a water solution of potassium hydroxide and potassium ferricyanide, obtained tungsten thin plate of any shape, thickness 1-3 micrometers. In the second phase, in the environment of activator on a particle with an average size of 20 micron by the ultrasound laminated flat particles obtained at the first stage. Due to the ultrasound treatment in a form produced particles is close to spherical. The average particle size of the resulting powder was 42.9 micron.

Key words: powder metallurgy, spherical tungsten microparticles. DOI: 10.18500/1817-3020-2015-15-4-13-17 Введение

Микроразмерные порошки металлов находят широкое применение при создании традиционных, а также при разработке новых материалов методами порошковой металлургии [1]. Другим перспективным способом исполь-

зования микронных и субмикронных порошков металлов является создание на их основе ме-талл-полимерных композиционных материалов. Граница раздела частица металла-полимер, гранулометрический состав исходного порошка металла, а также форма частиц металла имеет сильное влияние на акустические и механические свойства композиционного материала [2, 3]. Возможность управления в широких пределах скоростью звука, а также коэффициентом поглощения делает такие материалы востребованными для применения их в качестве демпфирующих покрытий и согласующих слоёв в пьезоэлектрических преобразователях [4-6].

Целью данной работы была разработка технологии получения сферических микрочастиц вольфрама для дальнейшего использования в качестве наполнителя в металлполимерных композиционных материалах.

Экспериментальная часть

В качестве исходного материала использовался порошок вольфрама производства Кировоградского завода твердых сплавов марки 20.0 (СТО00196144-0713-2004) со средним размером частиц 20 мкм (рис. 1, а), который подвергался механической обработке шарами из карбида вольфрама с помощью планетарной микромельницы типа Pulverisette-7 (Fritsch, Германия) в течение 12 часов. Средний размер частиц полученного порошка составил

0.5 мкм (рис. 1, б). Морфологический, гранулометрический и энергодисперсионный анализ проводился с использованием электронного растрового микроскопа высокого разрешения MiraII (Tescan, Чехия). Статистические данные по размеру частиц получались с помощью программы Gwyddion и обрабатывались с помощью модуля, созданного на базе программы LabView 8.5.

© Смирнов А. В., Аткин В. С., Гребенников А. И., Ревзина Е. М., Кондратьева О. Ю., Синёв И. В., 2015

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2015. Т. 15, вып. 4

Рис. 1. СЭМ изображение порошков вольфрама до (а) и после (б) механической обработки в планетарной

микромельнице

Технологический цикл получения сферических частиц проводился в два этапа. На первом этапе из полученного в результате измельчения порошка вольфрама получали плоские микрочастицы произвольной формы, толщиной 1-3 мкм. Для этого порошок помещался в среду активатора и обрабатывался в ультразвуковой (УЗ) ванне в течение 2 минут. В качестве активатора был выбран травитель, как правило, используемый для выявления границ зёрен вольфрама - водный раствор гексоцианоферрата (III) калия -KOH:K3[Fe(CN)6]:H2O [7]. Стандартное соотношение компонентов травителя было изменено для уменьшения скорости травления путём увеличения доли H2O в растворе и составило 1:1:40. Задача травителя в данном исследовании заключалась в активации нарушенного слоя, а не в его стравливании. Обработка в УЗ ванне позволила разбить агломераты микрочастиц, образующиеся из-за активной поверхности микрочастиц, представленной нарушенным слоем. После этого обработанная ультразвуком суспензия помещалась в центрифугу Sigma (Германия) и с ускорением 104g в течение 15 минут активированные частицы вольфрама осаждались на дно пробирки. Под действием центробежных сил травитель вытеснялся из слоя осаждаемых частиц, активированные частицы сцеплялись друг с другом, и на дне пробирки формировался сплошной слой металла.

После центрифугирования старый травитель заменялся на дистиллированную воду (чтобы остановить процесс травления) и содержимое пробирки вновь обрабатывалось в УЗ ванне в течение 1 минуты. В результате сплошной слой (состоящий из прессованного порошка вольфрама) разрушался в виде плоских микрочастиц произвольной формы, толщиной 1-3 мкм.

На втором этапе частицы исходного порошка в течение 5 минут подвергались обработке в УЗ ванне в присутствии активатора, после чего к ним добавлялся порошок, предварительно высушенных плоских микрочастиц, полученных на первом этапе. Под действием ультразвука микрочастицы большого размера совершали колебательные движения и на их активированную поверхность прилипали пластинки металла, после чего происходило их наслаивание. Благодаря проведению процесса под действием ультразвука форма частиц получилась близкой к сферической. Отделение сферических частиц от общей массы осуществлялось с помощью наждачной бумаги марки M10 (зернистость 7-10 мкм), которая закреплялась на наклонном столике под углом 30 градусов к поверхности, при этом круглые частицы скатывались в заранее подготовленный короб, а плоские под действием силы трения задерживались на поверхности бумаги.

14

Научный отдел

А. В. Смирнов и др. Получение сферических микрочастиц вольфрама

Для анализа строения сферические частицы подвергались сухому травлению в аргоновой плазме. Частицы закреплялись с помощью углеродного скотча, используемого в электронной микроскопии на тонкой медной пластине, и помещались в вакуумную камеру установки VTC, PVD-600 (Южная Корея) в зону эрозии мишени магнетрона. Время травления составило 60 минут. Мощность разряда 250 Вт, давление в камере в процессе травления - 3*10-3мбар.

Результаты эксперимента и их обсуждение

На рис. 2 показаны микрофотографии порошков, соответствующие различным этапам изготовления: первый этап (рис. 2, а) - после

активации поверхности частиц в травителе, до обработки в центрифуге.

Второй этап (рис. 2, б) - после центрифугирования и обработки в УЗ ванне совместно с микрочастицами большого размера в течение 10 минут - присутствуют как пластинки металла, так и небольшое количество сферических частиц, которое составляло примерно 6 шт. на 1 мм2. На рис. 2, в показана микрофотография порошка, полученного после 160 минут обработки, как видно, количество сферических частиц существенно выше и составляет примерно 90 шт. на 1 мм2. Микрофотография сферических частиц после разделения представлена на рис. 2, г. Средний размер частиц составлял порядка 42,9 мкм.

а

б

в

г

Рис. 2. Микрофотографии, полученные на разных этапах формирования: а - после активации поверхности порошка, но до центрифугирования, б - после центрифугирования и совместной обработки в УЗ ванне в течение 10 минут, в - в течение 160 минут, г - порошок вольфрама после отделения сферических частиц

Физика

15

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2015. Т. 15, вып. 4

Энергодисперсионный анализ состава микрочастиц показал отсутствие остатков травителя.

На рис. 3 представлены частицы до (слева) и после (справа) травления. Слева на частице

до травления хорошо видно наличие налипших чешуек вольфрама. Справа после травления видно, что в центре микросферы находится частица вольфрама большого размера.

а б

Рис. 3. Микрофотография сферической частицы до (а) и после (б) травления

Толщина оболочек сферических частиц варьируется в диапазоне от 3 до 9 мкм и, вероятно, зависит от времени образования частицы. Т.е. толщина оболочки частиц прямо пропорциональна

времени обработки. На рис. 4 (для наглядности) представлены микрофотографии частиц, подвергнутых сухому травлению со средней толщиной оболочки (слева направо) 3, 5.3 и 9 мкм.

Рис. 4. Различные микрочастицы вольфрама после травления. Толщина оболочки (слева направо) 3, 5.3 и 9 мкм

Таким образом, в работе предложен и проверен метод формирования сферических микрочастиц вольфрама. Микрочастицы, полученные

подобным методом, имеют широкие перспективы применения не только в качестве наполнителя в композиционных материалах, но также в порош-

16

Научный отдел

С. Б. Вениг и др. Морфология тонких пленок диоксида олова

ковой металлургии. Например, формирование на поверхности частиц вольфрама кобальтовой оболочки может улучшить свойства сплавов типа ВК за счет более однородного распределения связующего компонента.

Работа выполнена при финансовой поддержке Совета по грантам Президента РФ (СП-677.2015.4) и Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13-08-00678-а).

Список литературы

1. Ремпель А. А. Нанотехнологии, свойства и применения наноструктурированных материалов // Успехи химии. 2007. Т. 5, № 76. С. 474-500.

2. Полимерные композиционные материалы : структура, свойства, технология / под ред. А. А. Берлина. СПб. : ЦОП Профессия, 2011. 560 с.

3. Lyukshin B. A., Panin S. V, Bochkareva S. A., Lyuk-shin P. A., Reutov A. I. A multilevel analysis of deformation and fracture of filled polymeric coatings for tribotechnical application // Engineering Fracture Mechanics. 2014. Vol. 130. P. 75-82.

4. Смирнов А. В., Синёв И. В., Шихабудинов А. М. Акустические свойства композита 0-3 на основе вольфрама и полистирола // Журнал радиоэлектроники. 2012. № 12. С. 1-16.

5. Смирнов А. В., Синёв И. В. Капсулирование микрочастиц вольфрама в полистирол : тез. докл. между-нар. науч.-техн. конф. Гомель : ИММС НАНБ, 2015. С. 172.

6. Kuznetsova I. E., Zaitsev B. D., Shikhabudinov A. M. Characterization of mechanical and electrical properties of nanocomposites // Polymer Composites / ed. by

S. Thomas et.al. 2013. Vol. 2, № 7. P. 163-184.

7. БеккертМ., КлеммХ. Способы металлографического травления : справочник. М. : Металлургия, 1988. 400 с.

УДК 539.23, 539.25, 681.586

МОРФОЛОГИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК ДИОКСИДА ОЛОВА, ОБЛАДАЮЩИХ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ, БЛИЗКОЙ К КОМНАТНОЙ

С. Б. Вениг, О. С. Махди, И. В. Маляр,

И. В. Синёв, А. В. Смирнов, В. В. Кисин

Саратовский государственный университет E-mail: smirnov-sgu@yandex.ru

Методом реактивного высокочастотного магнетронного распыления были нанесены на кремниевые подложки тонкие плёнки диоксида олова, обладающие чувствительностью к парам этанола при температуре, близкой к комнатной (38°С). Измерения микроструктуры с помощью сканирующего электронного микроскопа и атомно-силового микроскопа показали, что полученные образцы состоят из зёрен, имеющих форму стержней с нанометровым поперечным размером, ориентированных по нормали к поверхности подложки. Между зёрнами располагаются поры, пронизывающие плёнку на всю толщину. Ключевые слова: тонкопленочный сенсор, оксид олова, морфология, газочувствительность при комнатной температуре.

Morphology of Gas Sensitive Tin Dioxide Thin Films Operating at Room Temperature

S. B. Venig, O. S. Mahdi, I. V. Malyar,

I. V. Sinev, A. V. Smirnov, V. V. Kisin

Tin dioxide thin films sensing ethanol vapors above the room temperature (38° C) were deposited by RF magnetron sputtering onto silicon substrates. Microstructure measurements using scanning electron

microscopy and atomic force microscopy demonstrate that samples consist of grains shaped rods with nanometer diameters which are oriented normally to the substrate surface. There are pores between the grains penetrating the entire thickness of the films.

Key words: thin film sensor, tin dioxide, morphology, room temperature gas sensitivity.

DOI: 10.18500/1817-3020-2015-15-4-17-21 Введение

Оксиды металлов в целом и диоксид олова в частности являются одними из наиболее распространенных и наиболее изученных материалов для полупроводниковых датчиков газа [1]. Их применение в виде тонких плёнок открывает перспективы интеграции датчиков газа и устройств обработки сигналов на одной подложке с целью создания миниатюрных газоанализаторов и устройств распознавания запахов широкого применения [2].

© Вениг С. Б., Махди О. С., Маляр И. В., Синёв И. В., Смирнов А. В., Кисин В. В., 2015