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ガリウム添加ZnO薄膜の構造?熱電特性の実験および理論的特性評価

机译：添加镓的ZnO薄膜的结构和热电性能实验与理论性能评价

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We performed experimental and theoretical investigations of structural and thermoelectric properties of Ga-doped ZnO thin films. We prepared the thin films by a RF magnetron sputtering with various argon gas pressures, followed by thermal annealing at 500°C for 60 min in vacuum condition. We evaluated surface morphology and crystallographic properties as the structural properties of the ZnO thin films. To estimate the thermoelectric properties, we performed Hall measurement and the measurements of electrical conductivity, Seebeck coefficient and power factor. For theoretical analysis, we estimated an energy band structure of ZnO by first-principle calculation (ABINIT) based on density function theory with local density approximation, followed by the calculation of transport properties by BoltzTraP code. As a result, we found that the thin films at 2.0 Pa obtained the highest power factor of 0.73 μW/(cm?K2). Even though the transport properties were exhibited certain differences between the experimental results and the theoretical results, we observed the approximate trend of the transport propeties of ZnO.
机译：我们对Ga掺杂的ZnO薄膜的结构和热电性能进行了实验和理论研究。我们通过使用各种氩气压力的RF磁控管溅射制备薄膜，然后在真空条件下于500°C进行60分钟的热退火。我们评估了表面形态和晶体学性质作为ZnO薄膜的结构性质。为了估算热电性能，我们进行了霍尔测量以及电导率，塞贝克系数和功率因数的测量。为了进行理论分析，我们通过基于局部局部近似的密度函数理论的第一性原理计算（ABINIT）估算了ZnO的能带结构，然后通过BoltzTraP代码计算了传输性质。结果，我们发现2.0Pa的薄膜获得0.73μW/（cm·K2）的最高功率因数。即使实验结果与理论结果之间的输运性质存在一定差异，我们也观察到了ZnO输运性质的近似趋势。

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