2023-1 Journal of Advanced Materials and Technologies Journal of Advanced Materials and Technologies 2782-2206 2782-2192 ФГБОУ ВО «ТГГУ» 10.17277/jamt.2023.01.pp.008-019 295 Version of Record Гальваническое формирование покрытий ZnO и ZnO(Al) с использованием электролитов на основе диметилсульфоксида Martynova N. Lepnev L. Tsymbarenko D. Maslakov K. Shatalova T. Savilov S. Grigorieva A. 2023 1 квартал 2023 года 1 © 2025 Journal of Advanced Materials and Technologies 2023 N. Martynova, L. Lepnev, D. Tsymbarenko, K. Maslakov, T. Shatalova, S. Savilov, A. Grigorieva

Аннотация: Электрохимическое формирование покрытий прозрачных полупроводниковых оксидов на основе цинкита – привлекательный универсальный и легкомасштабируемый метод, который является многообещающим для оптоэлектроники и химических сенсоров. Сложность в формировании покрытий на основе оксида цинка и легированных составов, таких как ZnO(Al), путем электрохимического соосаждения производных цинка и алюминия в водных средах связана с различием окислительно-восстановительных потенциалов двух металлов и формированием гальванических осадков гидратированных оксидов цинка и алюминия. Применение неводных сред в роли электролитов цинкования может позволить сформировать биметаллический осадок для последующего контролируемого окисления до оксида (AZO). В рамках данной статьи в роли растворителя выступал диметилсульфоксид (ДМСО). Показано, что особенности нуклеации и роста фазы цинкита в электролитах на основе ДМСО приводят к образованию значительно более пористых покрытий металлического цинка, окисляемого в дальнейшем до цинкита, по сравнению с процессами вводных электролитах. Оптимизированы составы неводных электролитов и потенциалы формирования пленок в потенциостатическом режиме. Изучены корреляции микроструктуры и элементного состава от условий протекания гальванического процесса. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показано присутствие алюминия на поверхности образцов в двух различных валентных состояниях, что может быть следствием дефектности структуры вюрцита и присутствием фазы γ-Al2O3 – вероятного продукта сегрегации. Показано, что предложенный синтетический подход может быть перспективен для направленного формирования пористых тонкостенных покрытий цинкита с варьируемой степенью дефектности структуры.