zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»zldm-326Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISСинтез тонких пленок на основе ZnO, допированных Ga, In, и определение их состава методами рентгеновской спектроскопии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмойSynthesis of ZnO-Based Thin Films Doped with Ga/In and Determination of Their Structure Using X-Ray Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma Mass SpectrometryФилатоваД. Г.FilatovaD. G.gak1.analyt@gmail.comВоробьеваН. А.Vorob’EvaN. A.noemail@neicon.ruРумянцеваМ. Н.RumyantsevaM. N.noemail@neicon.ruБарановскаяВ. Б.BaranovskayaV. B.noemail@neicon.ruБаранчиковА. Е.BaranchikovA. E.noemail@neicon.ruИвановВ. К.IvanovV. K.noemail@neicon.ruГаськовА. М.Gas’KovA. M.noemail@neicon.ruМосковский государственный университет имени М. В. ЛомоносоваRussian FederationИнститут общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАНRussian Federation20160111201682111720Copyright © Филатова Д.Г., Воробьева Н.А., Румянцева М.Н., Барановская В.Б., Баранчиков А.Е., Иванов В.К., Гаськов А.М., 20162016Филатова Д.Г., Воробьева Н.А., Румянцева М.Н., Барановская В.Б., Баранчиков А.Е., Иванов В.К., Гаськов А.М.Filatova D.G., Vorob’Eva N.A., Rumyantseva M.N., Baranovskaya V.B., Baranchikov A.E., Ivanov V.K., Gas’Kov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/326

Предложен подход для исследования состава синтезированных тонких пленок на основе цинка, допированных In и Ga, с применением методов локального рентгеноспектрального анализа (ЛРСА) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). Установлена зависимость содержания и распределения добавок в образце от условий синтеза на вращающихся подложках. Результаты определения доминирующих примесей методом ИСП-МС в растворах пленок использованы для аттестации результатов, полученных методом ЛРСА без пробоподготовки. Показано, что определение допирующих примесей с содержанием менее 1 % ат. возможно только методом ИСП-МС.

An approach to studying the composition of synthesized zinc-based thin films doped with In and Ga using local X-ray spectrometry (LXS) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is developed. The dependence ofthe content and distribution ofthe additives in a sample on conditions of synthesis on rotating substrates is derived. The results of ICP-MS determination of predominant impurities in the solutions of films are used for validation of the results obtained by LXS without sample preparation. It is shown that dopant impurities at a level of less than 1 % at. may be determined only using inductively coupled plasma mass spectrometry.

advanced materialsthin filmsinductively coupled plasma mass spectrometryX-ray spectroscopyzincgalliumindiumновые материалытонкие пленкимасс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмойрентгеновская спектроскопияцинкгаллийиндийReferencesEllmer K. Transparent Conductive Zinc Oxide and Its Derivatives / Handbook of transparent conductors (Eds. D. S. Ginley, H. Hosono, D. C. Paine) - New York: Springer, 2010. P. 193 - 263.Ellmer K. Transparent Conductive Zinc Oxide and Its Derivatives / Handbook of transparent conductors (Eds. D. S. Ginley, H. Hosono, D. C. Paine) - New York: Springer, 2010. P. 193 - 263.Özgür Ü., Alivov Ya. I., Liu C., et al. A comprehensive review of ZnO materials and devices / J. Appl. Phys. 2005. Vol. 98 P. 103.Özgür Ü., Alivov Ya. I., Liu C., et al. A comprehensive review of ZnO materials and devices / J. Appl. Phys. 2005. Vol. 98 P. 103.Vorobyeva N. A., Rumyantseva M. N., Vasiliev R. B., et al. Doping effects on electrical and optical properties of spin-coated ZnO thin films / Vacuum. 2015. Vol. 114. P. 198-204.Vorobyeva N. A., Rumyantseva M. N., Vasiliev R. B., et al. Doping effects on electrical and optical properties of spin-coated ZnO thin films / Vacuum. 2015. Vol. 114. P. 198-204.Filatova D. G., Alov N. V., Vorobyeva N. A., et al. Quantification of modifiers in advanced materials based on zinc oxide by total reflection X-ray fluorescence and inductively coupled plasma mass spectrometry / Spectrochim. Acta. Part B: Atomic Spectroscopy. 2016. Vol. 118. P. 62 - 65.Filatova D. G., Alov N. V., Vorobyeva N. A., et al. Quantification of modifiers in advanced materials based on zinc oxide by total reflection X-ray fluorescence and inductively coupled plasma mass spectrometry / Spectrochim. Acta. Part B: Atomic Spectroscopy. 2016. Vol. 118. P. 62 - 65.Бриггс Д., Сих М. П. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. - М.: Мир, 1987. - 600 с.Бриггс Д., Сих М. П. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. - М.: Мир, 1987. - 600 с.Казенас Е. К., Цветков Ю. В. Испарение оксидов. - М.: Наука, 1997. -543 с.Казенас Е. К., Цветков Ю. В. Испарение оксидов. - М.: Наука, 1997. -543 с.Wang Z., Huang B., Dai Y., et al. Photocatalytic ZnO/In2O3 Heteronanostructures Synthesized by a Coprecipitation Method / J. Phys. Chem. C. 2009. Vol. 113. P. 4612 - 4617.Wang Z., Huang B., Dai Y., et al. Photocatalytic ZnO/In2O3 Heteronanostructures Synthesized by a Coprecipitation Method / J. Phys. Chem. C. 2009. Vol. 113. P. 4612 - 4617.Wulfsberg G. Principles of Descriptive Inorganic Chemistry. - Sausalito: University Science Books, 1991. - 461 p.Wulfsberg G. Principles of Descriptive Inorganic Chemistry. - Sausalito: University Science Books, 1991. - 461 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.