Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением

Описана конструкция лабораторной установки для получения наноразмерных аморфных плёнок фосфор-оксинитрида лития (LiPON) методом высокочастотного магнетронного напыления. Каждый блок установки был модернизирован, чтобы основные параметры напыления (ВЧ-мощность, температура подложки, время напылен...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Date:	2014
Main Authors:	Вьюнов, О.И., Коваленко, Л.Л., Белоус, А.Г., Bohnke, O., Bohnke, C.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2014
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75980
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением / О.И. Вьюнов, Л.Л. Коваленко, А.Г. Белоус, O. Bohnke, C. Bohnke // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 303-311. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859738315646828544
author	Вьюнов, О.И. Коваленко, Л.Л. Белоус, А.Г. Bohnke, O. Bohnke, C.
author_facet	Вьюнов, О.И. Коваленко, Л.Л. Белоус, А.Г. Bohnke, O. Bohnke, C.
citation_txt	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением / О.И. Вьюнов, Л.Л. Коваленко, А.Г. Белоус, O. Bohnke, C. Bohnke // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 303-311. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	Описана конструкция лабораторной установки для получения наноразмерных аморфных плёнок фосфор-оксинитрида лития (LiPON) методом высокочастотного магнетронного напыления. Каждый блок установки был модернизирован, чтобы основные параметры напыления (ВЧ-мощность, температура подложки, время напыления, давление рабочего газа) можно было регулировать в широком диапазоне. Установлена взаимосвязь между режимами напыления и микроструктурой плёнок LiPON. Установлено, что полученные плёнки LiPON характеризуются высокой величиной ионной проводимости при комнатной температуре (3,2•10⁻⁶ Ом⁻¹ •см⁻¹) и энергией активации 0,27 эВ. Изготовлен композиционный твёрдый электролит LIPON/LLTO/LIPON, который обладает высокой химической стойкостью при контакте с металлическим литиевым анодом, высокой ионной проводимостью и может быть использован в электрохимических устройствах. Описано конструкцію лабораторної установки для одержання нанорозмірних, аморфних плівок фосфор-оксинітриду літію (LiPON) методою високочастотного магнетронного напорошення. Кожен блок установки було модернізовано, щоб основні параметри напорошення (ВЧ-потужність, температура підложжя, час напорошення, тиск робочого газу) можна було реґулювати в широкому діяпазоні. Встановлено взаємозв’язок між режимами напорошення та мікроструктурою плівок LiPON. Встановлено, що одержані плівки LiPON характеризуються високою величиною йонної провідности за кімнатної температури (3,2•10⁻⁶ Ом⁻¹ •см⁻¹) та енергією активації у 0,27 еВ. Виготовлено композиційний твердий електроліт LIPON/LLTO/LIPON, який має високу хімічну стійкість при контакті з металевим літієвим анодом, високу йонну провідність і може бути використаний в електрохімічних пристроях. The construction of laboratory installation for fabrication of nanoscale amorphous films of lithium phosphorus oxynitride (LiPON) by highfrequency magnetron sputtering is described. Each unit of the installation is modified in such a way that the basic parameters of deposition (HF power, substrate temperature, deposition time, pressure of working gas) could be adjusted over a wide range. The relationship between the deposition parameters and the microstructure of the LiPON films is determined. As found, the deposited LiPON films are characterized by a high ionic conductivity at room temperature (3,2•10⁻⁶ Ом⁻¹ •см⁻¹) and conductivity activation energy of 0.27 eV. The fabricated LIPON/LLTO/LIPON composite solid electrolyte has a high chemical stability in contact with a lithium anode, high ionic conductivity, and can be used in electrochemical devices.
first_indexed	2025-12-01T15:44:01Z
format	Article
fulltext	303 PACS numbers: 68.37.Hk, 68.55.J-, 73.40.Mr, 81.15.Cd, 82.45.Gj, 82.45.Yz, 82.47.Aa Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением О. И. Вьюнов, Л. Л. Коваленко, А. Г. Белоус, O. Bohnke, C. Bohnke Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины, просп. Акад. Палладина, 32/34, 03680, ГСП, Киев-142, Украина, *Institut des Molécules et Matériaux du Mans (UMR 6283 CNRS), Cedex 9, 72085 Le Mans, France Описана конструкция лабораторной установки для получения нанораз- мерных аморфных плёнок фосфор-оксинитрида лития (LiPON) методом высокочастотного магнетронного напыления. Каждый блок установки был модернизирован, чтобы основные параметры напыления (ВЧ- мощность, температура подложки, время напыления, давление рабочего газа) можно было регулировать в широком диапазоне. Установлена взаи- мосвязь между режимами напыления и микроструктурой плёнок LiPON. Установлено, что полученные плёнки LiPON характеризуются высокой величиной ионной проводимости при комнатной температуре (3,210 6 Ом1см1) и энергией активации 0,27 эВ. Изготовлен композиционный твёрдый электролит LIPON/LLTO/LIPON, который обладает высокой хи- мической стойкостью при контакте с металлическим литиевым анодом, высокой ионной проводимостью и может быть использован в электрохи- мических устройствах. Описано конструкцію лабораторної установки для одержання нанорозмі- рних, аморфних плівок фосфор-оксинітриду літію (LiPON) методою висо- кочастотного магнетронного напорошення. Кожен блок установки було модернізовано, щоб основні параметри напорошення (ВЧ-потужність, те- мпература підложжя, час напорошення, тиск робочого газу) можна було реґулювати в широкому діяпазоні. Встановлено взаємозв’язок між режи- мами напорошення та мікроструктурою плівок LiPON. Встановлено, що одержані плівки LiPON характеризуються високою величиною йонної провідности за кімнатної температури (3,210 6 Ом1см1) та енергією ак- тивації у 0,27 еВ. Виготовлено композиційний твердий електроліт LIPON/LLTO/LIPON, який має високу хімічну стійкість при контакті з металевим літієвим анодом, високу йонну провідність і може бути вико- ристаний в електрохімічних пристроях. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2014, т. 12, № 2, сс. 303–311  2014 ІÌÔ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова ÍАÍ України) Íадруковано в Україні. Ôотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 304 О. И. ВЬЮÍОВ, Л. Л. КОВАЛЕÍКО, А. Г. БЕЛОУС и др. The construction of laboratory installation for fabrication of nanoscale amorphous films of lithium phosphorus oxynitride (LiPON) by high- frequency magnetron sputtering is described. Each unit of the installation is modified in such a way that the basic parameters of deposition (HF power, substrate temperature, deposition time, pressure of working gas) could be adjusted over a wide range. The relationship between the deposition parame- ters and the microstructure of the LiPON films is determined. As found, the deposited LiPON films are characterized by a high ionic conductivity at room temperature (3.210 6 Ohm 1cm1) and conductivity activation energy of 0.27 eV. The fabricated LIPON/LLTO/LIPON composite solid electrolyte has a high chemical stability in contact with a lithium anode, high ionic conductiv- ity, and can be used in electrochemical devices. Ключевые слова: плёнка LiPON, высокочастотное магнетронное напыле- ние, микроструктура плёнок, композиционный твёрдый электролит LIPON/LLTO/LIPON, литиевые аккумуляторы. (Получено 18 декабря 2013 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ С развитием специальной портативной электроники (имплантиру- емые медицинские устройства, смарт-карты, устройства быстрого резервного копирования информации и т.д.) становится актуаль- ным создание миниатюрных источников питания на основе твердо- тельных тонкоплёночных литиевых батарей. Одним из перспек- тивных электролитов для твердотельных тонкоплёночных литие- вых батарей являются La2/3xLi3xTiO3 (LLTO), которые обладают большой проводимостью по ионам лития (10 3 Ом1см1) [1, 2]. Однако, они нестабильны в контакте с металлическим литием. В то же время тонкая литий-проводящая аморфная плёнка фосфор- оксинитрида лития Li3yPO4xN(y2x)/3 (LiPON) имеет по сравнению с LLTO низкую проводимость по ионам лития (310 6 Ом1см1), но не взаимодействует с металлическим литиевым анодом [3]. Поэтому целесообразно выяснить возможность создания композиционного твёрдого электролита LIPON/LLTO/LIPON, состоящего из LLTO и тонкой плёнки LiPON, которая находилась бы между литиевым анодом и электролитом LLTO и предотвращала бы взаимодействие электролита LLTO с металлическим литием. При этом для сохране- ния высокой проводимости композиционного твёрдого электролита LIPON/LLTO/LIPON плёнка LiPON должна быть наноразмерной. Плёнку LIPON можно получить на установках, которые основа- ны на реактивном напылении ортофосфата лития в азотсодержа- щей атмосфере [3]. Однако к данным установкам предъявляются определённые требования. А именно, на электрофизические свой- ства и микроструктуру тонкой плёнки LiPON влияют не один, а не- ПОЛУЧЕÍИЕ ÍАÍОРАЗÌЕРÍЫХ ПЛЁÍОК LiPON ВЧ-ÍАПЫЛЕÍИЕÌ 305 сколько параметров напыления (главные из них — ВЧ-мощность, температура подложки, время напыления, давление рабочего газа), поэтому важно иметь возможность их регулировать в широких диапазонах. К сожалению, из-за конструкторского ограничения установок, в литературе описывается влияние только одного пара- метра напыления, и только на проводимость полученной плёнки LiPON. Так, в работе [4] изучалось зависимость проводимости плёнки LiPON от содержания связанного азота (ат.%), однако не указано, при каких параметрах напыления были получены эти плёнки. В работе [5] исследовалось влияние давления газа азота в рабочей камере на проводимость плёнок, однако не описаны проис- ходящие при этом изменения микроструктуры. Информация о влиянии мощности напыления на проводимость плёнок LiPON в литературе носит противоречивый характер: авторы [6, 7] наблю- дали увеличение, а авторы [8] уменьшение проводимости плёнки LiPON при уменьшении мощности напыления. Целью данной работы было создание лабораторной установке для получения наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным (ВЧ) магнетронным напылением и исследование влияние параметров ВЧ магнетронного напыления на микроструктуру и электрофизиче- ские свойства плёнки LiPON, а также исследование химической стабильности в контакте с металлическим литием композиционной системы LIPON/LLTO/LIPON. 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Для получения плёнки LiPON использовали лабораторную уста- новку ВЧ-магнетронного напыления, которую дополнительно мо- дифицировали для регулировки основных технологических пара- метров (мощность магнетрона, температура подложки, давление рабочего газа азота в камере, время напыления) в широких диапа- зонах. В качестве мишени использовали ортофосфат лития Li3PO4, синтезированный методом нейтрализации ортофосфорной кислоты избытком насыщенного раствора гидроксида лития (все марки «х.ч.») согласно реакции: 3LiOHH3PO4Li3PO43H2O. Полученный осадок высушивали при 150С в течение 5 часов с последующей прокалкой при температуре 650С в течение 2 ч. По- сле гомогенизирующего помола в среде этанола прессовали мише- ни, используя в качестве пластификатора 5% раствор поливинило- вого спирта. Спекание выполняли в воздушной атмосфере при тем- пературе 850С в течение 2 ч. Полученные мишени имели высокую плотность (2,2 г/см 2). 306 О. И. ВЬЮÍОВ, Л. Л. КОВАЛЕÍКО, А. Г. БЕЛОУС и др. В качестве исходных реагентов при синтезе керамике LLTO мето- дом твердофазных реакций использовали оксиды Li2CO3, La2O3 и TiO2 (рутил) марок «ос.ч.». Ìетодика получения керамики LLTO методом твердофазных реакций детально описана в работах [9, 10]. Из керамики LLTO вырезали подложки и полировали на установке Triefus surfex 83201 с постепенным уменьшением размеров поли- рующих частиц до 1 мкм. Íапыление плёнки LiPON выполняли в атмосфере азота на раз- личные типы подложек: n-Si, поликор -Al2O3, LLTO. Структуру и фазовый состав мишени Li3PO4 и плёнке LiPON ис- следовали рентгеновским методом (дифрактометр ДРОÍ-4-07, CuK-излучение). Толщину плёнок определяли профилометром Stylus Profilometer Deklak (Veeco). Ìикроструктуру плёнок изучали при помощи мик- роскопа JSM-6510 (JEOL). Измерение проводимости плёнки LiPON выполняли в боксе с ат- мосферой сухого воздуха при помощи анализатора импеданса 1260A Impedance/Gain-Phase Analyzer (Solartron Analytical). Для напыления Pt-электродов использовали установку Sputter Coater SC7620 (Quorum Technologies). Взаимодействие исследуемых об- разцов с металлическими литиевыми электродами выполняли в боксе с атмосферой аргона. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ Íа рисунке 1 показано схематическое изображение установки вы- сокочастотного магнетронного напыления, используемой для нане- сения плёнок LiPON. Установка была модернизирована, чтобы расширить диапазон регулировки параметров напыления. Уста- новка состоит из нескольких частей: камера напыления (I), ваку- умная система (II) и система подачи газов (III). В камере напыления (I) размещены планарный высокочастотный магнетрон в конфигурации напыления вверх (9), заслонка (16), держатель подложки (8), система нагрева подложки (3–5) с водя- ным охлаждением, ВЧ-генератор. Изготовлен экспериментальный плоский магнетрон диаметром 40 мм, который состоит из цен- трального и тороидального магнитов с антикоррозионным покры- тием. Благодаря медной подставке и улучшенной системе охлажде- ния, на мишень можно подавать высокую ВЧ мощность. Экраниро- вание катодного тока обеспечивало максимальную передачу ВЧ- мощности от генератора к мишени. Разработанная система нагрева подложки состоит из мощных галогенных ламп (4) и дополнитель- ного водяного охлаждения (3). При таком расположении подложка может равномерно нагреваться до 800С. При этом резиновые про- кладки в вакуумной камере не повреждаются. Температура по- ПОЛУЧЕÍИЕ ÍАÍОРАЗÌЕРÍЫХ ПЛЁÍОК LiPON ВЧ-ÍАПЫЛЕÍИЕÌ 307 верхности при нанесении плёнки контролируется Pt/Pt–Rh термо- парой, подключённой к терморегулятору через ВЧ-фильтры. За- слонка (16) предотвращает напыление на подложку, как во время предварительного распыления мишени, так и во время стабилиза- ции плазмы после её возгорания. Расстояние от мишени до под- ложки может изменяться от 2 до 10 см. ВЧ-генератор также был изменён, чтобы обеспечивать точную корректировку генерируемой мощности. Короткие кабели между генератором и мишенью сни- жают потери передачи энергии. Ìаксимальная мощность высоко- частотного генератора 500 Вт (40 Втсм2 для мишени диаметром 40 мм), рабочая частота 13,56 ÌГц. Вакуумная система (II) состоит из форвакуумного насоса (13), Рис. 1. Установка высокочастотного магнетронного напыления: 1 — рабо- чая камера; 2 — напускатель рабочего газа; 3 — охладитель подложко- держателя; 4 — нагреватель подложки; 5 — держатель подложки; 6 — подложка; 7 — анод; 8 — мишень; 9 — магнетрон; 10 — сильфонный кла- пан; 11 — азотная и водяная ловушки; 12 — диффузионный насос; 13 — форвакуумный насос; 14 — игольчатые клапаны натекания; 15 — смеси- тель газов; 16 — заслонка. 308 О. И. ВЬЮÍОВ, Л. Л. КОВАЛЕÍКО, А. Г. БЕЛОУС и др. диффузионного насоса (12), системы клапанов (10), водяной и низ- котемпературной азотной ловушек (11). Ôорвакуумный насос (13) с водяной и низкотемпературной азотной ловушками (11) позволяет снизить давление в камере до 1 мТорр (1 Торр133,322 Па). Диф- фузионный насос был переделан для работы с рабочей жидкостью 5F4E (поливиниловый эфир). Этот эфир имеет очень низкое давле- ние пара и высокую термическую стабильность. Он предотвращает обратный поток масла в вакуумную камеру и, следовательно, силь- но ограничивает загрязнение вакуумной камеры. Он также помога- ет достичь низкого давления в камере напыления за короткий про- межуток времени. В этой конфигурации было получено остаточное давление в камере 510 4 мТорр. Система подачи газов (III) состоит из натекателей рабочих газов (14), газосмесительного бака (15) и напускателей рабочего газа (2). Предварительно газосмесительный бак откачивается до давления в рабочей камере. Благодаря натекателям рабочих газов (14) в га- зосмесительном баке образуется смесь газов различного соотноше- ния, которая поступает в вакуумную камеру. Данная система пода- чи газов позволяет плавно регулировать давление от 510 4 мТорр до атмосферного. Установка, показанная на рис. 1, позволяет исполь- зовать смеси газов. Однако известно, что максимальная проводи- мость плёнки LiPON получается при напылении в атмосфере чисто- го азота. Поэтому в работе мы использовали чистый азот. Рассмотренная лабораторная установка использовалась для по- лучения тонких плёнок фосфор-оксинитрида лития LiPON высоко- частотным магнетронным напылением. Íа рисунке 2 (кривая 1) показана рентгенограмма керамической мишени Li3PO4, на которой все пики соответствуют высокотемпера- турной орторомбической фазе -Li3PO4 (пространственная группа Pmnb, а0,6114 нм, b1,047 нм, с0,4922 нм [11]). Íа рисунке 2 (кривая 2) показана дифрактограмма плёнки LiPON, нанесённой на n-Si подложку без нагрева подложки. Образец не содержит дифрак- ционных максимумов, характерных для образования кристалличе- ских фаз, а только широкий пик в диапазоне от 215–35, кото- рый свидетельствует об аморфном характере плёнки. В таблице 1 приведены режимы ВЧ-магнетронного напыления плёнок LiPON. Íа основании полученных данных нами установлено, что на под- ложке -Al2O3, которую дополнительно не нагревали во время напыления, образуются аморфные плёнки LIPON с однородной микроструктурой. При повышении температуры подложки -Al2O3 в плёнке LiPON происходят структурные изменения, которые от- рицательно влияют на микроструктуру. При малой ВЧ-мощности (около 0,7 Втсм2) плёнка LiPON имела островковую структуру. При относительно высокой скорости оса- ПОЛУЧЕÍИЕ ÍАÍОРАЗÌЕРÍЫХ ПЛЁÍОК LiPON ВЧ-ÍАПЫЛЕÍИЕÌ 309 ждения (высокие ВЧ-мощность и давление рабочего газа азота), атомы азота не только замещают кислород в аморфной фазе Li3+yPO4xN(y2x)/3, но также могут быть захвачены в плёнку в виде молекул газа. При хранении данной плёнки LiPON происходит диффузия азота, что приводит к образованию трещин. При малом времени напыления до 5 часов образуется тонкая плёнка LiPON с островковой структурой. При большом времени напыления до 10 часов образуется толстая плёнка LiPON (более 3 мкм) с трещинами. Характеристики микроструктуры плёнок LiPON в зависимости от режимов ВЧ-магнетронного напыления представлены в табл. 2. Было показано, что наноразмерные, плотные, однородные, аморфные плёнки LiPON образуются при следующих параметрах Рис. 2. Рентгенограммы мишени Li3PO4 (1), плёнки LiPON без дополни- тельного нагрева подложке n-Si (2). ТАБЛИЦА 1. Режимы ВЧ-магнетронного реактивного напыления плёнок LiPON. Параметры Режим нанесения Состав и размер мишени, мм Li3PO4 (диаметр 40, высота 3) Остаточное давление в камере, мТорр 510 4 Рабочий газ Азот (чистота 99,96%) Расстояние между мишенью и подложкой, см 4 Подложка n-Si, -Al2O3, LLTO давление газа азота в камере, мТорр 100, 10 ВЧ-мощность, Ватт/см2 0,7, 2,2, 4,4 Температура подложки, С без дополнительного нагрева, 200, 400 Время нанесения, ч 5, 10 310 О. И. ВЬЮÍОВ, Л. Л. КОВАЛЕÍКО, А. Г. БЕЛОУС и др. напыления: ВЧ-мощность — 2,2 Втсм2, скорость осаждения — 5,3 нм/мин, давление в рабочей камере газа азота — 100 мТорр, время напыления — 5 часов. Исследование проводимости плёнки LiPON (рис. 3) показало, что проводимость плёнки LiPON при 20С имеет величину 3,210 6 Ом1см1, энергию активации — 0,27 эВ, что хорошо согласуется с литературными данными [12]. Выполненные исследования композиционного твёрдого электро- лита LIPON/LLTO/LIPON показали, что наноразмерная плёнка LiPON образует литий-проводящий защитный слой, который пре- ТАБЛИЦА 2. Характеристики микроструктуры плёнок LiPON в зависи- мости от режимов высокочастотного магнетронного распыления (ВЧ- мощности 2,2 Втсм2, атмосфере чистого N2, без внешнего нагрева под- ложки). Режимы напыления Трещины Однородная микроструктура Островковая микроструктура Давление азота в рабочей камере, мТорр Время напыления, ч 100 5 Да Да Да 100 10 Да Да Íет 10 5 Íет Да Íет 10 10 Ìаленькие Да Ìаленькие а б Рис. 3. а — диаграмма комплексного импеданса в координатах Íайквиста плёнки LiPON при 20С (цифры над кривой — логарифм частоты); б — температурная зависимость проводимости плёнки LiPON. ПОЛУЧЕÍИЕ ÍАÍОРАЗÌЕРÍЫХ ПЛЁÍОК LiPON ВЧ-ÍАПЫЛЕÍИЕÌ 311 пятствует химическому взаимодействию металлического лития с LLTO. ВЫВОДЫ Для получения наноразмерных, аморфных плёнок фосфор- оксинитрида лития LiPON изготовлена лабораторная установка ВЧ-магнетронного напыления. Каждый блок установки был модер- низирован, чтобы основные параметры напыления (ВЧ-мощность, температура подложки, время напыления, давление рабочего газа) можно было регулировать в широком диапазоне. Установлены ре- жимы ВЧ-напыления, при которых образуется наноразмерная аморфная плёнка LiPON с однородной микроструктурой и высокой величиной ионной проводимости при комнатной температуре (3,210 6 Ом1см1; энергия активации — 0,27 эВ). Íа основе нано- размерной аморфной плёнки LiPON изготовлен композиционный твёрдый электролит LIPON/LLTO/LIPON, который обладает высо- кой химической стойкостью при контакте с металлическим литие- вым анодом, высокой ионной проводимостью, и может быть ис- пользован в электрохимических устройствах. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА– REFERENCES 1. A. G. Belous, G. N. Novitskaya, S. V. Polyanetskaya, and Y. I. Gornikov, Izv. Akad. Nauk SSSR. Inorg. Mater., 23, No. 3: 470 (1987) (in Russian). 2. O. I. V’yunov, O. N. Gavrilenko, L. L. Kovalenko, S. A. Chernukhin, L. O. Vasilechko, S. D. Kobilyanskaya, and A. G. Belous, Russian Journal of Inorganic Chemistry, 56, No. 1: 93 (2011). 3. J. B. Bates, N. J. Dudney, G. R. Gruzaiski, R. A. Zuhr, A. Choudhury, C. F. Luck, and J. D. Robertson, J. Power Sources, 43–44: 103 (1993). 4. B. Kim, Y. S. Cho, and J.-G. Lee, J. of Power Sources, 109: 214 (2002). 5. Sh. Zhao, Zh. Fu, and Q. Qin, Thin Solid Films, 415: 108 (2002). 6. Y. Hamon, A. Douard, and F. Sabary, Solid State Ionics, 177: 257 (2006). 7. F. Vereda, R. B. Goldner, T. E. Haas, and P. Zerigian, Electrochemical and Sol- id-State Letters, 5, No. 11: А239 (2002). 8. F. Vereda, N. Clay, A. Gerouki, R. B. Goldner, T. Haas, and P. Zerigian, Jour- nal of Power Sources, 89: 201 (2000). 9. A. Rivera, C. Len, J. Santamarna, A. Vbrez, O. V’yunov, A. Belous, J. Alonso, and J. Sanz, Chem. Mater., 14: 5148 (2002). 10. M. Sanjuan, M. Laguna, A. Belous, and O. V’yunov, Chem. Mater., 17: 5862 (2005). 11. H. C. Liu and S. K. Yen, J. Power Sources, 159: 245 (2006). 12. W. C. West, J. F. Whitacre, and J. R. Lim, Journal of Power Sources, 126: 134 (2004).
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-75980
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Russian
last_indexed	2025-12-01T15:44:01Z
publishDate	2014
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Вьюнов, О.И. Коваленко, Л.Л. Белоус, А.Г. Bohnke, O. Bohnke, C. 2015-02-06T18:37:39Z 2015-02-06T18:37:39Z 2014 Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением / О.И. Вьюнов, Л.Л. Коваленко, А.Г. Белоус, O. Bohnke, C. Bohnke // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 303-311. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1816-5230 PACSnumbers:68.37.Hk,68.55.J-,73.40.Mr,81.15.Cd,82.45.Gj,82.45.Yz,82.47.Aa https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75980 Описана конструкция лабораторной установки для получения наноразмерных аморфных плёнок фосфор-оксинитрида лития (LiPON) методом высокочастотного магнетронного напыления. Каждый блок установки был модернизирован, чтобы основные параметры напыления (ВЧ-мощность, температура подложки, время напыления, давление рабочего газа) можно было регулировать в широком диапазоне. Установлена взаимосвязь между режимами напыления и микроструктурой плёнок LiPON. Установлено, что полученные плёнки LiPON характеризуются высокой величиной ионной проводимости при комнатной температуре (3,2•10⁻⁶ Ом⁻¹ •см⁻¹) и энергией активации 0,27 эВ. Изготовлен композиционный твёрдый электролит LIPON/LLTO/LIPON, который обладает высокой химической стойкостью при контакте с металлическим литиевым анодом, высокой ионной проводимостью и может быть использован в электрохимических устройствах. Описано конструкцію лабораторної установки для одержання нанорозмірних, аморфних плівок фосфор-оксинітриду літію (LiPON) методою високочастотного магнетронного напорошення. Кожен блок установки було модернізовано, щоб основні параметри напорошення (ВЧ-потужність, температура підложжя, час напорошення, тиск робочого газу) можна було реґулювати в широкому діяпазоні. Встановлено взаємозв’язок між режимами напорошення та мікроструктурою плівок LiPON. Встановлено, що одержані плівки LiPON характеризуються високою величиною йонної провідности за кімнатної температури (3,2•10⁻⁶ Ом⁻¹ •см⁻¹) та енергією активації у 0,27 еВ. Виготовлено композиційний твердий електроліт LIPON/LLTO/LIPON, який має високу хімічну стійкість при контакті з металевим літієвим анодом, високу йонну провідність і може бути використаний в електрохімічних пристроях. The construction of laboratory installation for fabrication of nanoscale amorphous films of lithium phosphorus oxynitride (LiPON) by highfrequency magnetron sputtering is described. Each unit of the installation is modified in such a way that the basic parameters of deposition (HF power, substrate temperature, deposition time, pressure of working gas) could be adjusted over a wide range. The relationship between the deposition parameters and the microstructure of the LiPON films is determined. As found, the deposited LiPON films are characterized by a high ionic conductivity at room temperature (3,2•10⁻⁶ Ом⁻¹ •см⁻¹) and conductivity activation energy of 0.27 eV. The fabricated LIPON/LLTO/LIPON composite solid electrolyte has a high chemical stability in contact with a lithium anode, high ionic conductivity, and can be used in electrochemical devices. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением Article published earlier
spellingShingle	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением Вьюнов, О.И. Коваленко, Л.Л. Белоус, А.Г. Bohnke, O. Bohnke, C.
title	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением
title_full	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением
title_fullStr	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением
title_full_unstemmed	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением
title_short	Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением
title_sort	получение наноразмерных плёнок lipon высокочастотным магнетронным напылением
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75980
work_keys_str_mv	AT vʹûnovoi polučenienanorazmernyhplenokliponvysokočastotnymmagnetronnymnapyleniem AT kovalenkoll polučenienanorazmernyhplenokliponvysokočastotnymmagnetronnymnapyleniem AT belousag polučenienanorazmernyhplenokliponvysokočastotnymmagnetronnymnapyleniem AT bohnkeo polučenienanorazmernyhplenokliponvysokočastotnymmagnetronnymnapyleniem AT bohnkec polučenienanorazmernyhplenokliponvysokočastotnymmagnetronnymnapyleniem

Получение наноразмерных плёнок LiPON высокочастотным магнетронным напылением

Institution

Similar Items