На сегодняшний день гибкая электроника — это одно из актуальных направлений, в котором отечественные научные и промышленные разработки не уступают зарубежным. Организация масштабных исследований в этой области позволит нашей стране закрепить приоритет и в перспективе стать мировым лидером производства гибких электронных устройств. В Пензенском государственном университете такие разработки ведутся на кафедре «Нано- и микроэлектроника».
В рамках различных научных проектов под руководством сотрудников кафедры проводятся исследования пленок на основе прозрачных проводящих оксидов для гибких солнечных элементов. Студентами факультета информационных технологий и электроники Иваном Суховым и Алексеем Козиным получены результаты по исследованию структурных и электрофизических параметров оксида цинка, модифицированного алюминием и полученного золь-гель методом.
«Прозрачные проводящие оксиды обычно применяются в тонкопленочных кремниевых солнечных элементах в качестве переднего контакта для увеличения тока короткого замыкания и эффективности преобразования благодаря их хорошему эффекту рассеивания света. Пленки из оксида цинка с поверхностной текстурой, легированные алюминием, являются важным материалом для применения в этой области», — поделился студент Иван Сухов.
Пленки из прозрачных проводящих оксидов, таких как оксид индия-олова и оксид цинка, легированные различными примесями, широко применяются в плоскопанельных дисплеях, органических светодиодах, датчиках изображения и солнечных элементах в качестве прозрачных электродов.
«Перед коллективом студентов была поставлена задача поиска оптимального количества алюминия в оксиде цинка для получения прозрачных проводящих пленок. Трудность выполнения этой задачи состоит в сложности измерении сопротивления образцов с разными свойствами из-за их малой толщины и неоднородной структуры, что накладывает определенные ограничения на процесс. С помощью оригинального подхода, разработанного студентами, заключающегося в осаждении пленок на подложки с заранее сформированными контактами», — прокомментировал научный руководитель студентов, заведующий кафедрой «Нано- и микроэлектроники» Игорь Пронин.
По словам ученого, научному колективу Пензенского госуниверситета удалось разрешить проблему.
«Эта задача была решена. Хорошо известно, что внедрение примеси в материал может как положительно, так и отрицательно сказаться на его свойствах. Особенно важна электропроводность: пленки, использующиеся в электронике в качестве проводящих слоев, должны оказывать минимальное сопротивление протекающему через них току. Иван и Алексей смогли найти состав материала, который отвечает высоким требованиям по значениям электропроводности, который является оптимальным с точки зрения получения прозрачных проводящих пленок. Уверен, что этот задел даст им большие возможности при написании магистерской и кандидатской диссертаций», — добавил Пронин.
Все полученные результаты приняты к печати в журнал «Нано- и микросистемная техника» и готовы к внедрению в промышленность.