en
Назад
DOI: 10.17586/1023-5086-2025-92-09-82-91
УДК: 53.06
Влияние термообработки на оптоэлектронные характеристики покрытий из оксида индия-олова
Полный текст на elibrary.ru
Паршин Б.А., Бутина М.В., Макеев М.О., Воронин А.С., Бурьянская Е.Л., Фадеев Ю.В., Моисеев К.М., Хыдырова С.Ю., Михалев П.А. Влияние термообработки на оптоэлектронные характеристики покрытий из оксида индия-олова // Оптический журнал. 2025. Т. 92. № 9. С. 82–91. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-09-82-91
Parshin B.A., Butina M.V., Makeev M.O., Voronin A.S., Buryanskaya E.L., Fadeev Y.V., Moiseev K.M., Hydyrova S.Y., Mikhalev P.A. Effect of thermal treatment on opto-electronic characteristics of indium tin oxide coatings [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2025. V. 92. № 9. P. 82–91. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-09-82-91
Предмет исследования. Влияние отжига в атмосфере азота на оптоэлектронные характеристики и морфологию поверхности тонких пленок оксида индия-олова. Цель работы. Оптимизация условий получения тонких пленок оксида индия-олова с заданными оптоэлектронными и морфологическими характеристиками путем варьирования их толщины и проведения отжига при 200 °C в атмосфере азота. Метод. Оптические свойства пленок, включая прозрачность и мутность, изучались методом спектрофотометрии. Электрические характеристики определялись методом четырехзондового анализа, применявшимся для измерения поверхностного сопротивления. Для исследования морфологии поверхности применялась атомно-силовая микроскопия с измерением шероховатости и определением размеров зерен посредством автокорреляционного анализа. Основные результаты. Отжиг в атмосфере азота улучшил оптоэлектронные характеристики пленок оксида индия-олова: повысилась их прозрачность, снизилось поверхностное сопротивление, что подтверждено расчетом параметра качества. Анализ морфологии поверхности выявил уменьшение размеров зерен и увеличение их плотности с ростом толщины пленок, что связано с активацией процессов диффузии и нуклеации. Практическая значимость. Полученные результаты подтверждают эффективность отжига в атмосфере азота как метода улучшения характеристик покрытий из оксида индия-олова, что расширяет перспективы их применения в составе оптоэлектронных устройств, требующих высокой прозрачности, низкого сопротивления и стабильности структуры.
покрытия из оксида индия-олова, светопропускание, мутность, поверхностное сопротивление, термообработка
Благодарность:исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № FSFN-2024-0066).
Коды OCIS: 160.2100, 310.6860, 310.6870
Список источников:1. Raets M., Dudink J., Raybaud C., et al. Brain vein disorders in newborn infants // Dev. Med. Child. Neurol. 2015. V. 57. P. 229–240. http://doi.org/10.1111/dmcn.12579
2. Zanaboni C., Bevilacqua M., Bernasconi F., et al. Caliber of the deep veins of the arm in infants and neonates: The VEEIN study (Vascular Echography Evaluation in Infants and Neonates) // J. Vasc. Acc. 2024. V. 25. № 4. P. 1114–1120. http://doi.org/10.1177/11297298221150942
3. Gallieni M., Pittiruti M., Biffi R. Vascular access in oncology patients // CA: Cancer J. Clin. 2008. V. 58. P. 323–346. http://doi.org/10.3322/CA.2008.0015
4. Crosbie Ph., Shah R., Krysiak P., et al. Circulating tumor cells detected in the tumor-draining pulmonary vein are associated with disease recurrence after surgical resection of NSCLC // J. Thor. Oncol. 2016. V. 11. № 10. P. 1793–1797. http://doi.org/10.1016/j.jtho.2016.06.017
5. Hussain Sh., Mubeen Iq., Ullah N., et al. Modern diagnostic imaging technique applications and risk factors in the medical field: A review // Biomed. Res. Int. 2022. P. 5164970. http://doi.org/10.1155/2022/5164970
6. Onishi N., Kataoka M., Kanao S., et al. Ultrafast dynamic contrast-enhanced MRI of the breast using compressed sensing: Breast cancer diagnosis based on separate visualization of breast arteries and veins // J. Magn. Reson. Imaging. 2018. V. 47. P. 97–104. http://doi.org/10.1002/jmri.25747
7. Adusumilli G., Christensen S., Yuen N., et al. CT perfusion to measure venous outflow in acute ischemic stroke in patients with a large vessel occlusion // J. Neuro Interv. Surg. 2024 V. 16. P. 1046–1052. http://doi.org/10.1136/jnis-2023-020727
8. Attia A., Moothanchery M., Li X., et al. Microvascular imaging and monitoring of hemodynamic changes in the skin during arterial-venous occlusion using multispectral raster-scanning optoacoustic mesoscopy // Photoacoustics. 2021. V. 22. P. 100268. http://doi.org/10.1016/j.pacs.2021.100268
9. Freund K.B., Sarraf D., Leong B.C.S., et al. Association of optical coherence tomography angiography of collaterals in retinal vein occlusion with major venous outflow through the deep vascular complex // JAMA Ophthalmol. 2018. V. 136. № 11. P. 1262–1270. http://doi.org/10.1001/jamaophthalmol.2018.3586
10. Shourav M.K., Choi J., Kim J.K. Visualization of superficial vein dynamics in dorsal hand by near-infrared imaging in response to elevated local temperature // J. Biomed. Opt. 2021. V. 26. № 2. P. 026003. http://doi.org/10.1117/1.JBO.26.2.026003
11. Kacmaz S., Ercelebi E., Zengin S., et al. The use of infrared thermal imaging in the diagnosis of deep vein thrombosis // Infrared Phys. Technol. 2017. V. 86. P. 120–129. http://doi.org/10.1016/J.INFRARED.2017.09.005
12. Lazareva E.N., Tuchin V.V. Measurement of refractive index of hemoglobin in the visible/NIR spectral range // J. Biomed. Opt. 2018. V. 23. № 3. P. 035004. http://doi.org/10.1117/1.JBO.23.3.035004
13. Pan C.T., Francisco M.D., Yen Ch.K., et al. Vein pattern locating technology for cannulation: A review of the low-cost vein finder prototypes utilizing near infrared (NIR) light to improve peripheral subcutaneous vein selection for phlebotomy // Sensors. 2019. V. 19. P. 3573. https://doi.org/10.3390/s19163573
14. Dorotić A., Kuktić I., Vuljanić D., et al. Verification of technical characteristics and performance of VeinViewer Flex, ICEN IN-G090-2 and AccuVein AV400 transillumination devices // Clin. Chim. Acta. 2021. V. 519. P. 40–47. http://doi.org/10.1016/j.cca.2021.04.001
15. Shahzad A., Saad N.M., Walter N., et al. Hyperspectral venous image quality assessment for optimum illumination range selection based on skin tone characteristics // Biomed. Eng. Line. 2014. V. 13. P. 109. https://doi.org/10.1186/1475-925X-13-109
16. Wang F., Behrooz A., Morris M., et al. High-contrast subcutaneous vein detection and localization using multispectral imaging // J. Biomed. Opt. 2013. V. 18. P. 050504. http://doi.org/10.1117/1.JBO.18.5.050504
17. Букова В.И., Крюков А.В. Устройство для неинвазивной визуализации сосудов // Тр. XVII Междунар. научно-техн. конф. Акустооптические и радиолокационные методы измерения и обработки информации — ARMIMP-2024. Суздаль, Россия. 23–26 сентября 2024. С. 321–324.
Bukova V.I., Kryukov A.V. Optical system design for vein contrast enhancement on skin [in Russian] // XVII Intern. Conf. Acoustooptic and radar methods for information measurements and processing — ARMIMP-2024 (Abstract of reports). Suzdal, Russia. September 23–26, 2024. P. 321–324.
18. Zhang H., Salo D.C., Kim D.M., et al. Penetration depth of photons in biological tissues from hyperspectral imaging in shortwave infrared in transmission and reflection geometries // J. Biomed. Opt. 2016. V. 21. № 12. P. 126006. http://doi.org/10.1117/1.JBO.21.12.126006
19. Hamza M., Skidanov R., Podlipnov V. Visualization of subcutaneous blood vessels based on hyperspectral imaging and three-wavelength index images // Sensors. 2023. V. 23. P. 8895. https://doi.org/10.3390/s23218895
20. Mzoughi M., Thiem D., Hornberger C. Blood vessel detection using hyperspectral imaging // Curr. Dir. Biomed. Eng. 2022. V. 8. P. 715–718. https://doi.org/10.1515/cdbme-2022-1182
21. Hagen N.A., Kudenov M.W. Review of snapshot spectral imaging technologies // Opt. Eng. 2013. V. 52. № 9. P. 090901. https://doi.org/10.1117/1.OE.52.9.090901
22. Батшев В.И., Крюков А.В., Мачихин А.С. и др. Оптическая система мультиспектральной видеокамеры // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 11. С. 113–123. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-11-113-123
Batshev V.I., Krioukov A.V., Machikhin A.S. et al. Multispectral video camera optical system // J. Opt. Technol. 2023. V. 90. P. 706–712. http://doi.org/10.1364/jot.90.000706
23. Крюков А.В, Поспехов В.Г., Ровенская Т.С. и др. Компьютерный синтез оптических систем: уч. пособ. в 2 ч. Ч. 2. М.: изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 62 с.
Kryukov A.V., Pospekhov V.G., Rovenskaya T.S., et al. Optical systems computer synthesis: Tutorial in 2 ch. Ch. 2 [in Russian]. Moscow: BMSTU Press., 2010. 62 p.