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生长温度对Ga掺杂ZnO薄膜光电性能的影响
  • ISSN号:1000-7032
  • 期刊名称:发光学报
  • 时间:0
  • 页码:318-321
  • 分类:O472.4[理学—半导体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]深圳大学材料学院深圳市特种功能材料重点实验室,广东深圳518060
  • 相关基金:国家自然科学基金(60976036);广东省千百十工程项目;深圳市科技计划项目;深圳市特种功能材料重点实验室开放基金(T0901,T201101)资助项目
  • 相关项目:ZnO基新型异质结发光器件设计、制备及其应用研究
中文摘要:

在不同衬底温度(室温~750℃)条件下,采用脉冲激光沉积(PLD)方法在石英玻璃和单晶硅(111)衬底上制备了Ga掺杂ZnO(GZO)薄膜。结果显示:衬底温度的变化导致衬底表面吸附原子扩散速率和脱附速率的不同,从而导致合成薄膜结晶质量的差异,衬底温度450℃时制备的GZO薄膜具有最好的结晶特性;GZO薄膜中载流子浓度随衬底温度升高而单调减小的现象与GZO薄膜中的本征缺陷密切相关,晶界散射强度的变化导致迁移率出现先增大后减小的趋势,衬底温度450℃时制备的GZO薄膜具有最小的电阻率~0.02Ω.cm;随着衬底温度的升高,薄膜载流子浓度的单调减小导致了薄膜光学带隙变窄,所有合成样品的平均可见光透过率均达到85%以上。采用PLD方法制备GZO薄膜,衬底温度的改变可以对薄膜的光电性能起到调制作用。

英文摘要:

Gadoped ZnO(GZO) thin films were grown on single crystal silicon(111) and quartz glass substrates by pulsed laser deposition(PLD) method at different substrate temperatures from room temperature to 750 ℃.The change of substrate temperature leads to different diffusion and desorption rates for adsorption atoms resting on substrate surface,and results in different crystalline quality for GZO thin films.The GZO thin film grown at 450 ℃ has the best crystalline quality.The carrier concentration monotonically decreases with the increase of substrate temperature,which is related to the intrinsic defects in films.The Hall mobility first increases and then decreases with the substrate temperature increasing,it results from the variation of grain boundary scattering.And the lowest resistivity ~0.02 Ω·cm is obtained in the film prepared at 450 ℃.With the increase of substrate temperature,the optical band gap becomes narrow due to the monotonic increase of carrier concentration.The average transmittance in visible region is above 85% for all the GZO samples.Our results exhibit that the optical and electrical properties of GZO thin films prepared by PLD method can be adjusted by the change of substrate temperature.

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期刊信息
  • 《发光学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会发光分会 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
  • 主编:申德振
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:fgxbt@126.com
  • 电话:0431-86176862
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7032
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1116/O4
  • 邮发代号:12-312
  • 获奖情况:
  • 物理学类核心期刊,2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7320