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氧氩比对Ti掺杂ZnO薄膜结构和光电性能的影响
  • ISSN号:1671-1114
  • 期刊名称:《天津师范大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61078059).
中文摘要:

为优化ZnO:Ti复合薄膜制备工艺,采用射频磁控溅射法在不同氧氩比条件下沉积ZnO:Ti复合薄膜,得到的样品经由EDS能谱仪检测Ti掺杂质量分数为3%.分别利用台阶仪、扫描电子显微镜、X线衍射仪、分光光度计和霍尔效应仪对样品的沉积速率、微观结构和光电性能进行表征.结果表明:随着氧氩比逐渐增大,薄膜的沉积速率呈现先增加后减小的变化.所有ZnO:Ti薄膜均为六角纤锌矿结构,具有(002)晶面择优取向;当氧氩比为1:1时,薄膜样品的表面形貌和结构优于其他样品.经过在空气中500℃的退火处理,薄膜样品的结晶质量明显提高.所有ZnO:Ti薄膜在可见光区透过率均大于90%.随着氧氩比的增加,薄膜样品的电阻率先减小后增加,当氧氩比为1:1时,电阻率最小,为6.5×10^-4Ω·cm,薄膜的综合性能达到最优.

英文摘要:

In order to optimize the fabrication process, ZnO : Ti composite films were deposited by r.f. magnetron sputtering at different oxygen/argon ratios, which had 3% Ti-doping according to the results of EDS analysis. The deposition rate, micro- structure and photoelectric properties were investigated by profiler, scanning electronic microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), spectrophotometer and a Hall effect tester respectively. The results show that the deposition rate of the films first in- creases and then decreases with increasing oxygen/argon ratio. All ZnO : Ti films have a hexagonal wurtzite structure with the (002) plane preferred; the as-deposited films with optimized morphology and microstructure are obtained at oxygen/argon ra- tio of 1 : 1. Crystalline structure of the films can be greatly improved by annealing at 500 ℃ in the atmosphere. The transmit- tance of all ZnO : Ti films is higher than 90%. The electrical resistance first decreases and then increases with increasing oxy- gen/argon ratio. The minimum resistance is 6.5×10^-4Ω·cm for the rims that have optimized comprehensive properties when oxygen/ar-gon ratio is 1 : 1.

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期刊信息
  • 《天津师范大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2008版)
  • 主管单位:天津市教育委员会
  • 主办单位:天津师范大学
  • 主编:高玉葆
  • 地址:天津市河西区吴家窑大街57号增一号
  • 邮编:300074
  • 邮箱:tjsdxbz@126.com
  • 电话:022-23766780
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-1114
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1337/N
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国科技论文统计源期刊,中国数学文摘期刊源,中国物理文摘期刊源
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,中国北大核心期刊(2008版)
  • 被引量:2306