Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2022 - zeszyt 10

TLENKI SZEROKO-PRZERWOWE - ZASTOSOWANIA

Wide band gap oxides – applications

10.15199/13.2022.10.3

Marek Godlewski

nr katalogowy: 140224
10.15199/13.2022.10.3

Streszczenie

Tlenki szeroko-przerwowe są masowo stosowane w wielu dziedzinach, zaczynając od budownictwa, przemysłu spożywczego, w kosmetykach, w różnego rodzaju zasypkach, w medycynie. W artykule, na podstawie własnych prac, przedstawione są przykłady zastosowań tych tlenków w elektronice, fotowoltaice, w optoelektronice. Następnie omówione zostaną najnowsze zastosowania wybranych tlenków w medycynie.

Abstract

Wide-gap oxides are massively used in many fields, starting from construction industry, food industry, in cosmetics, in various kinds of powders, in medicine. The paper presents examples, based on own results, of oxides applications in electronics, photovoltaics, and optoelectronics. Next, the latest applications of selected oxides in medicine will be discussed.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Robertson J., 2000, Band offsets of wide-band-gap oxides and implications for future electronic devices, J. Vac. Sci. Technol, B18, 1785-1791.
[2] She S.M., Ng K.K., 2006, w Physics of semiconductor devices, Wiley.
[3] Guziewicz E., Godlewski M., Krajewski T., Wachnicki Ł., Szczepanik A., Kopalko K., Wójcik-Głodowska A., Przeździecka E., Paszkowicz W., Łusakowska E., Kruszewski P., Huby N., Tallarida G., Ferrari S., 2009, ZnO grown by atomic layer deposition: A material for transparent electronics and organic heterojunctions, J. Appl. Phys. 105, 122413.
[4] Gieraltowska S., Wachnicki L., Witkowski B.S., Godlewski M., Guziewicz E., 2012, Optimization of dielectric oxides grown by Atomic Layer Deposition technology for electronic devices, Thin Solid Films 520, 4694–4697.
[5] Luka G., Witkowski B.S., Wachnicki L., Jakiela R., Virt I.S., Andrejczuk M., Lewandowska M., Godlewski M., 2014, Electrical and mechanical stability of aluminum-doped ZnO films grown on flexible substrates by atomic layer deposition, Materials Science and Engineering B 186, 15.
[6] Huby N., Tallarida G., Ferrari S., Guziewicz E., Godlewski M., Osinniy V., Lugli P., Erlen C., 2008, New selector based on zinc oxide grown by low temperature atomic layer deposition for vertically stacked non volatile memory devices, Microelectron. Eng. 85, 2442.
[7] Katsia E., Huby N., Tallarida G., Kutrzeba-Kotowska B., Perego M., Ferrari S., Krebs F. C., Guziewicz E., Godlewski M., Osinniy V., Łuka G., Poly(3-hexylthiophene)/ZnO hybrid pn junctions for microelectronics applications, 2009, Appl. Phys. Lett. 94, 143501.
[8] Guziewicz E., Godlewski M., Krajewski T., Wachnicki Ł., Łuka G., Domagała J., Paszkowicz W., Kowalski B.J., Witkowski B.S., Dużyńska A., Suchocki A., 2010, Zinc oxide grown by Atomic Layer Deposition - a material for novel 3D electronics , Phys. Status Solidi (b) 247, 1611.
[9] Stakhira P.Y., Pakhomov G. L., Cherpak V.V., Volynyuk D., Luka G., Godlewski M., Guziewicz E., Hotra Z.Yu., 2010, Photovoltaic cells based on nickel phthalocyanine and zinc oxide formed by atomic layer deposition, Cent. Eur. J. Phys. 8, 798.
[10] Stakhira P.Y., Grygorchak I.I., Cherpak V.V., Ivastchyshyn F.O., Volynyuk D.Y., Luka G., Godlewski M., Guziewicz E., Pakhomov G.L., Hotra Z.Y., 2010, Long time stability of ITO/NiPc/ZnO/Al devices with ZnO buffer layer formed byatomic layer deposition technique–impedance spectroscopy analysis, Materials Science and Engineering B 172, 272.
[11] Iwan A., Palewicz M., Tazbir I., Boharewicz B., Pietruszka R., Filapek M., Wojtkiewicz j., Granek F., Godlewski M., 2016, Influence of ZnO:Al, MoO3 and PEDOT:PSS on efficiency in standard and inverted polymer solar cells based on polyazomethine and poly(3-hexylthiophene), Electrochimica Acta 191, 784–794.
[12] Godlewski M., Guziewicz E., Łuka G., Krajewski T., Łukasiewicz M., Wachnicki Ł., Wachnicka A., Kopalko K., Sarem A., Dalati B., 2009, ZnO layers grown by Atomic Layer Deposition a new material for Transparent Conductive Oxide, Thin Solid Films 518, 1145.
[13] Łuka G., Krajewski T., Wachnicki Ł., Kopalko K., Łusakowska E., Paszkowicz W., Guziewicz E., Godlewski M. , 2010, High- ly Transparent and Conductive Zinc Oxide Thin Films Grown by Atomic Layer Deposition for Solar Cells Applications, Phys. Status Solidi (a) 207, 1568.
[14] Godlewski M., Guziewicz E., Łuka G., Krajewski T., Kopalko K., 2011, Zinc Oxide for photovoltaic and optoelectronic applications, Low Temperature Physics 37, 235.
[15] Luka G., Wachnicki L., Witkowski B.S., Krajewski T.A., Jakiela R., Guziewicz E., Godlewski M., 2011, The uniformity of Al distribution in aluminum-doped zinc oxide films grown by atomic layer deposition, Materials Science and Engineering B 176, 237.
[16] Łuka G., Krajewski T.A., Witkowski B.S., Wisz G., Virt L.S., Guziewicz E., Godlewski M., 2011, Aluminum-doped zinc oxide films grown by atomic layer deposition for transparent electrode applications, J Mater Sci: Mater Electron 22, 1810–1815.
[17] Witkowski B. S., Wachnicki L., Gierałtowska S., Dluzewski P., Szczepanska A., Kaszewski J., Godlewski M., 2014, Ultra-fast growth of the monocrystalline zinc oxide nanorods from the aqueous solution, International Journal of Nanotechnology 11, 758.
[18] Witkowski B.S., Dluzewski P., Kaszewski J., Wachnicki Ł., Gieraltowska S., Kurowska B., Godlewski M., 2018, Ultra-fast epitaxial growth of ZnO nano/microrods on a GaN substrate, using the microwave-assisted hydrothermal method, Materials Chemistry and Physics 205, 16.
[19] Pietruszka, R.; Witkowski, B. S.; Luka, G.; Wachnicki, L.; Gieraltowska, S.; Kopalko, K.; Zielony, E.; Bieganski, P.; Placzek-Popko, E.; Godlewski, M., 2014, Photovoltaic properties of ZnO nanorods/p-type Si heterojunction structures, Beilstein J. Nanotechnol. 5, 173-179.
[20] Pietruszka R., Luka G., Witkowski B.S., Kopalko K., Zielony E., Bieganski P., Placzek-Popko E., Godlewski M., 2014, Electrical and photovoltaic properties of ZnO/Si heterostructures with ZnO films grown by atomic layer deposition, Thin Solid Films 563, 28-31.
[21] Pietruszka R., Witkowski B. S., Gieraltowska S., Caban P., Wachnicki L., Zielony E., Gwozdz K., Bieganski P., Placzek Popko E., Godlewski M., 2015, New efficient solar cells structures based on Zinc Oxide nanorods, Solar Energy Materials and Solar Cells 143, 99–104.
[22] Pietruszka R., Schifano R., Krajewski T. A., Witkowski B. S., Wachnicki L., Zielony E., Gwozdz K., Bieganski P., Placzek-Popko E., Godlewski M., 2016, Improved efficiency of n-ZnO/p-Si based photovoltaic cells by band offset engineering, Solar Energy Materials and Solar Cells 147, 164–170.
[23] Pietruszka R., Witkowski B.S., Zielony E., Gwozdz K., Placzek-Popko E., Godlewski M., 2017, ZnO/Si heterojunction solar cell fabricated by atomic layer deposition and hydrothermal methods, Solar Energy 155, 1282–1288.
[24] Stakhira P.Y., Grygorchak I.I., Cherpak V.V., Ivastchyshyn F.O.,Volynyuk D.Y., Luka G., Godlewski M., Guziewicz E., Pakhomov G.L., Hotra Z.Y., 2010, Long time stability of ITO/NiPc/ ZnO/Al devices with ZnO buffer layer formed by atomic layer deposition technique–impedance spectroscopy analysis, Materials Science and Engineering B 172, 272.
[25] Wincukiewicz A., Jasinski J.B., Tokarczyk M., Pietruszka R., Godlewski M., Kaminska M., 2021, The effects of doping and coating on degradation kinetics in perovskites, Solar Energy Materials and Solar Cells 230, 111142.
[26] Luka G., Stakhira P., Cherpak V., Volynyuk D., Hotra Z., Godlewski M., Guziewicz E., Witkowski B., Paszkowicz W., Kostruba A., 2010, The properties of tris (8-hydroxyquinoline) aluminum organic light emitting diode with undoped zinc oxide anode layer, J. Appl. Phys. 108, 064518.
[27] Grzanka S., Łuka G., Krajewski T.A., Guziewicz E., Jachymek R., Purgal W., Wiśniewska R., Sarzyńska A., Bering-Staniszewska A., Godlewski M., Perlin P., 2011, Thin film ZnO as sublayer for electric contact for bulk GaN with low electron concentration, Acta Physica Polonica (a) 119, 672.
[28] Przezdziecka E., Chusnutdinow S., Guziewicz E., Snigurenko D. , Stachowicz M. , Kopalko K., Reszka A., Kozanecki A., 2015, The p-ZnO:N/i-Al2O3/n-GaN heterostructure—electron beam induced profiling, electrical properties and UV detectivity, J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 325105.
[29] Witkowski B.S., Wachnicki L., Gieraltowska S., Sybilski P., Kopalko K., Stachowicz M., Godlewsk M., 2014, UV detector based on zinc oxide nanorods obtained by the hydrothermal method, physica status solidi (c) 11, 1447-1451.
[30] Kielbik P., Kaszewski J., Rosowska J., Wolska E., Witkowski B.S., Gralak M.A., Gajewski Z., Godlewski M., Godlewski M.M., 2017, Biodegradation of the ZnO:Eu nanoparticles in the tissues of adult mouse after alimentary application, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 13, (3), 843–852.
[31] Godlewski M.M., Kaszewski J., Kielbik P., Olszewski J., Lipinski W., Slonska-Zielonka A., Rosowska J., Witkowski B.S., Gralak M.A., Gajewski Z., Godlewski M., 2020, New generation of oxide-based nanoparticles for the applications in early cancer detection and diagnostics (review), Nanotechnology Reviews 9, 274-302.
[32] Dominik M., Leśniewski A., Janczuk M., Niedziółka-Jönsson J., Hołdyński M., Wachnicki Ł., Godlewski M., Bock W.J., Śmietana M., 2017, Titanium oxide thin films obtained with physical and chemical vapour deposition methods for optical biosensing purposes, Biosensors and Bioelectronics 93, 102.
[33] Godlewski M., Gierałtowska S., Wachnicki Ł., Pietuszka R., Witkowski B.S., Słońska A., Gajewski Z., Godlewski M.M., 2017, High-k oxides by Atomic Layer Deposition - applications in biology and medicine, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 35, 021508.
[34] Kiełbik P., Kaszewski J., Dominiak B., Damentko M., Serafińska I., Rosowska J., Gralak M.A.; Krajewski M., Witkowski B.S., Gajewski Z., Godlewski M., Godlewski M.M., 2019, Preliminary studies on biodegradable zinc oxide nanoparticles doped with Fe as a potential form of iron delivery to the living organism, Nanoscale Research Letters, 14, Article number: 373.
[35] Kiełbik P., Jończy A., Kaszewski J., Gralak M., Rosowska J., Sapierzyński R., Witkowski B., Wachnicki Ł., Lawniczak-Jablonska K., Kuzmiuk P., Lipiński P.M., Godlewski M., Godlewski M.M., 2021, Biodegradable zinc oxide nanoparticles doped with iron as carriers of exogenous iron in the living organism, Pharmaceuticals 14, 859.
[36] Seweryn A., Pielok A., Lawniczak-Jablonska K., Pietruszka R., Marcinkowska K., Sikora M., Witkowski B.S., Godlewski M., Marycz K., Smieszek A., 2020, Zirconium Oxide thin films obtained by Atomic Layer Deposition technology abolish the anti-osteogenic effect resulting from miR-21 inhibition in the pre-osteoblastic MC3T3 cell line, International Journal of Nanomedicine, 15, 1595–1610.
[37] Smieszek A., Seweryn A., Marcinkowska K., Sikora M., Lawniczak-Jablonska K., Witkowski B.S., Kuzmiuk P., Godlewski M., Marycz K., 2020, Titanium dioxide thin films obtained by Atomic Layer Deposition promotes osteoblasts viability and differentiation potential while inhibits osteoclast activity – potential application for osteoporotic bone regeneration, Materials 13, 4817.
[38] Seweryn A., Alicka M.,Fal A., Ławniczak-Jabłońska K., Ożga M., Kuzmiuk P., Godlewski M., Marycz K., 2020, Hafnium (IV) oxide obtained by atomic layer deposition technology promotes early osteogenesis via activation of Runx2-OPN-mir21 A axis while inhibits osteoclasts activity, Journal of Nanobiotechnology, 18, 132.
[39] Wójcik A., Godlewski M., Guziewicz E., Kopalko K., Jakieła R., Kiecana M., Sawicki M., Guziewicz M., Putkonen M., Niinistö L., Dumont Y., Keller N., 2007, Low temperature growth of Zn- MnO: A way to avoid inclusions of foreign phases and spinodal decomposition, Appl. Phys. Lett. 90, 082502.
[40] Łukasiewicz M., Witkowski B., Godlewski M., Guziewicz E., Sawicki M., Paszkowicz W., Jakieła R., Krajewski T., Łuka G., 2020, Effects related to deposition temperature of ZnCoO films grown by Atomic Layer Deposition – uniformity of Co distribution, structural, electric and magnetic properties, Phys. Status Solidi (b) 247, 1666.
[41] Godlewski M. , Guziewicz E., Łukasiewicz M.I., Kowalik I.A., Sawicki M., Witkowski B.S., Jakieła R., Lisowski W., Sobczak J.W., Krawczyk M., 2011, Role of interface in ferromagnetism of (Zn,Co)O films, Physica Status Solidi (b) 248, 1596.
[42] Sawicki M., Guziewicz E., Lukasiewicz M.I. , Proselkov O., Kowalik I.A., Lisowski W., Dłużewski P., Wittlin A., Jaworski M., Wolska A., Paszkowicz W., Jakieła R., Witkowski B.S., Wachnicki L., Klepka M.T.,. Luque F.J, Arvanitis D., Sobczak J.W., Krawczyk M., Jablonski A., Stefanowicz W., Sztenkiel D., Godlewski M., Dietl T., 2013, Homogeneous and heterogeneous magnetism in (Zn,Co)O: From a random antiferromagnet to a dipolar superferromagnet by changing the growth temperature, Physical Review B 88, 085204.
[43] Mroczyński R., Taube A., Gierałtowska S., Guziewicz E., Godlewski M., 2012, Application of deposited by ALD HfO2 and Al2O3 layers in double-gate dielectric stacks for non-volatile semiconductor memory (NVSM) devices, Applied Surface Science 258, 8366.
[44] Ozga M., Kaszewski J., Seweryn A., Sybilski P., Godlewski M., Witkowski B.S., 2020, Ultra-fast growth of copper oxide (II) thin films using hydrothermal method, Materials Science in Semi- conductor Processing 120, 105279.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2022-10 , nr katalogowy 140224 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA- e-zeszyt (pdf) 2022-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	37.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2022-10

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma