Mg,Sn共掺对ZnO薄膜光电性能的影响

马德福; 胡跃辉; 陈义川; 刘细妹; 张志明; 徐斌

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Mg,Sn共掺对ZnO薄膜光电性能的影响

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摘要

采用溶胶-凝胶旋涂法在石英衬底上制备了不同Mg,Sn掺杂比例的ZnO薄膜,研究了不同Mg,Sn比例对ZnO薄膜微观结构、表面形貌和光电性能的影响及其内在机制。结果表明:Mg,Sn掺杂后薄膜仍保持六方纤锌矿结构并沿(002)方向择优生长,掺入2%的Mg后,晶粒有所长大,保持2%Mg不变,随着Sn的掺入,薄膜晶粒减小,但薄膜的致密度、表面平整度以及薄膜晶粒均匀性却有明显的改善;适量Mg,Sn掺杂,一方面,因Mg,Zn离子的金属性差异和Sn4+替位Zn2+晶格位置提供两个自由电子使薄膜载流子浓度增加产生Burstein-Moss效应,另一方面,因晶粒尺寸变小产生量子限域效应,薄膜禁带宽度增大,同时可见光透过率也有着明显提高;Mg,Sn共掺杂使薄膜结晶变好,载流子迁移率增大,同时载流子浓度上升,ZnO薄膜电阻率呈现较大幅度的下降。

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来源
《人工晶体学报》 |2014年第4期|862-869|共8页
作者
马德福; 胡跃辉; 陈义川; 刘细妹; 张志明; 徐斌;
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作者单位

景德镇陶瓷学院机械电子工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类薄膜物理学;
关键词
ZnO薄膜; Mg; Sn共掺; 溶胶-凝胶法; 光电性能;

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