Б. Балбашио1, А.А. Скрылев2, Д.В. Шестаков3, Л.М. Виноградова4, И.С. Белоконь5, А.В. Нежданов6, А.И. Машин7

1–7 Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (г. Нижний Новгород, Россия)
1 bbalbasi@gmail.com, 2 skrylev.lexa@mail.ru, 3 danil.shestakov@unn.ru, 4 lidiya.vinogradova@unn.ru, 5 belocon.11.do@gmail.com, 6 nezhdanov@phys.unn.ru, 7 mashin@unn.ru

Постановка проблемы. Нитрид цинка и олова (ZnSnN2, ZТN) обладает значительным потенциалом для применения в солнечных элементах благодаря своим выдающимся свойствам. Кристаллическая структура пленки нитрида и олова была исследована методом рентгеновской дифракции. Поскольку определение кристаллических свойств таких сложных структур является трудной задачей, был применен аналитический метод (математические расчеты и предположения).

Цель. Исследовать кристаллическую структуру соединения нитрида цинка и олова, полученного методом магнетронного распыления.

Результаты. Достоверность результатов исследований была проверена с помощью компьютерной программы ITO13. Установлено, что полученные результаты согласуются с литературными данными и находятся в пределах допустимых границ. Проведенные анализы показали, что исследуемая пленка ZnSnN2 имеет орторомбическую кристаллическую систему с параметрами элементарной ячейки a = 5,8059 Å, b = 6,4679 Å, c = 5,5816 Å и углом β = 90°.

Практическая значимость. Установлено, что кристаллическая структура нитрида цинка и олова существенно зависит от типа подложки, метода выращивания и технологических параметров, использованных при синтезе.

Балбашио Б., Скрылев А.А., Шестаков Д.В., Виноградова Л.М., Белоконь И.С., Нежданов А.В., Машин А.И. Анализ кристаллической структуры ZnSnN2 методами рентгеновской дифракции // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2025. Т. 17. № 3. С. 26–33. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j22250980-202503-03

1. Khan I.S., Heinselman K.N., Zakutayev A. Synthesis and characterization of materials. J. Phys. Energy. 2020. V. 2. 032007. DOI: 10.1088/2515-7655/ab8b69.
2. Nezhdanov A., Skrylev A., Shestakov D., Usanov D., Fukina D., Malyshev A., De Filpo G., Mashin A. Optical properties of novel materials. Opt. Mater. 2023. V. 144. DOI: 10.1016/2023.114335.
3. Laidouci A., Mamta, Singh V.N., Dakua P.K., Panda D.K. Recent advances in material science. Heliyon. 2023. Vol. 9. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e20601
4. Skrylev A., Nezhdanov A., Usanov D., Shestakov D., Baratta M., De Filpo G., Mashin A. Development of optical materials. Optical Materials. 2024. V. 156. DOI: 10.1016/j.optmat.2024.116035.
5. Ye F., Hong R.T., Qiu Y.B., Xie Y.Z., Zhang D.P., Fan P., Cai X.M. Nanomaterials for advanced applications. Nanomaterials. 2023. V. 13. P. 1–18. DOI: 10.3390/nano13010178.
6. Cao X., Kawamura F., Ninomiya Y., Taniguchi T., Yamada N. Structural analysis of compounds. Sci. Rep. 2017. V. 7. DOI: 10.1038/S41598-017-14580-7
7. Wang Y., Ohsawa T., Meng X., Alnjiman F., Pierson J.-F., Ohashi N. Thin film properties. Appl. Phys. Lett. 2019. V. 115. P. 5–10. DOI: 10.1063/1.5129879.
8. Chinnakutti K.K., Panneerselvam V., Salammal S.T. Alloy and compound studies. J. Alloys Compd. 2019. V. 772. P. 348–358. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.08.331.
9. Martinez A.D., Fioretti A.N., Toberer E.S., Tamboli A.C. Thermoelectric materials research. J. Mater. Chem. A. 2017. V. 5.
   P. 11418–11435. DOI: 10.1039/C7TA00406K.
10. Cristal.org. DU-SDPD: Semaine 2. URL: http://www.cristal.org/DU-SDPD/semaine-2/sdpd-2.html (дата обращения: 20.06.2025).
11. D’Eye R.W.M., Wait E. X-ray powder photography in inorganic chemistry. Butterworths Scientific Publication. 1960.
12. Cullity B.D. Diffraction of X-Rays, (A. Sümer, translation), Istanbul Technical University Publications, Istanbul. 1996.
13. Azaroff L.V., Buerger M.J. The powder method in X-ray crystallography. McGraw–Hill Book Company. 1958.
14. De Wolff P.M. Crystal structure analysis. Acta Cryst. 1957. V. 10. P. 590.
15. Visser J.W. Powder diffraction studies. J. Appl. Cryst. 1969. V. 2. P. 89.
16. Quayle P.C., He K., Shan J., Kash K. Thin film materials. MRS Commun. 2013. V. 3. DOI: 10.1557/mrc.2013.19.
17. Punya A., Lambrecht W.R.L., van Schilfgaarde M. Electronic properties of materials. Phys. Rev. B. 2011. V. 84. DOI: 10.1103/PhysRevB.84.165204.