厚度对Mg-Sn共掺ZnO薄膜结构和光电性能的影响

人工晶体学报, 2015, 44(1): 95-114.

厚度对Mg-Sn共掺ZnO薄膜结构和光电性能的影响

刘细妹 ^1, , 胡跃辉 ^2, , 陈义川 ^3, , 胡克艳 ^4, , 徐斌 ^5, , 张志明 ^6,

1.景德镇陶瓷学院机械电子工程学院,景德镇333403

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基金项目: 江西省高等学校科技落地计划(KJLD12085) 江西省对外合作资助项目(20132BDH80025) 国家自然科学基金(2010BGA01100) 江西省自然科学基金(20132BAB202001,20143ACB21004) 江西省教育厅科技资助项目(GJJ12494,GJJ13643,GJJ13625) 江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目(20123BCB22002)

关键词：溶胶凝胶法 , Mg-Sn共掺ZnO , 厚度 , 电阻率 , 透过率

Effects of Thickness on Structure and Photoelectric Properties of Mg-Sn Co-doped ZnO Thin Films

Keywords： sol-gel method , Mg-Sn co-doped ZnO , thickness , resistivity , transmittance

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)旋涂法在抛光石英衬底上制备不同厚度Mg-Sn共掺的ZnO薄膜.用XRD、SEM、UV-Vis、PL、FT-IR光谱仪和四探针等对薄膜的微观结构、表面形貌、室温光致发光及光电特性进行表征.薄膜结构分析显示样品均沿c轴高度择优取向,呈六角纤锌矿晶体结构,随着膜厚的增加,薄膜结晶度明显提高,薄膜晶粒尺寸逐渐增大.由SEM照片观察到,厚度的增加明显促进了薄膜表面颗粒生长的均匀性与致密性.由光致发光谱表明:厚度增加,薄膜的本征发光峰增强且均出现较强的紫外发光峰和蓝光发光峰.FT-IR结果显示780 nm厚的薄膜在高波数区域红外吸收明显比320 nm和560 nm弱.薄膜电阻率随厚度增加由1.4×10-2 Ω·cm减小至2.6×10-3Ω·cm,且薄膜透过率均保持在90％左右.

参考文献

[1]	Gong, L;Ye, ZZ;Lu, JG;Zhu, LP;Huang, JY;Gu, XQ;Zhao, BH .Highly transparent conductive and near-infrared reflective ZnO:Al thin films[J].Vacuum: Technology Applications & Ion Physics: The International Journal & Abstracting Service for Vacuum Science & Technology,2010(7):947-952.
[2]	陈奶波,吴惠桢,邱东江.白宝石衬底上生长的MgxZn1-xO晶体薄膜的结构和光学性能[J].物理学报,2004(01):311-315.
[3]	高立,张建民.带隙可调的Al,Mg掺杂ZnO薄膜的制备[J].物理学报,2009(10):7199-7203.
[4]	Lee JH.;Park BO. .Transparent conducting ZnO : Al, In and Sn thin films deposited by the sol-gel method[J].Thin Solid Films: An International Journal on the Science and Technology of Thin and Thick Films,2003(1/2):94-99.
[5]	Bilgin V;Kose S;Atay F;Akyuz I .The effect of Sn concentration on some physical properties of zinc oxide films prepared by ultrasonic spray pyrolysis[J].Journal of Materials Science,2005(8):1909-1915.
[6]	Holmelund E.;Schou J.;Tougaard S.;Larsen NB. .Pure and Sn-doped ZnO films produced by pulsed laser deposition[J].Applied Surface Science: A Journal Devoted to the Properties of Interfaces in Relation to the Synthesis and Behaviour of Materials,2002(0):467-471.
[7]	Kim KH.;Ma DY.;Park KC. .STRUCTURAL, ELECTRICAL AND OPTICAL PROPERTIES OF ALUMINUM DOPED ZINC OXIDE FILMS PREPARED BY RADIO FREQUENCY MAGNETRON SPUTTERING[J].Journal of Applied Physics,1997(12):7764-7772.
[8]	缪世群.ZnO薄膜的光谱及能级[J].南通工学院学报(自然科学版),2003(04):25-28.
[9]	徐彭寿,孙玉明,施朝淑,徐法强,潘海斌.ZnO及其缺陷的电子结构[J].中国科学A辑,2001(04):358-365.
[10]	方丽梅,李志杰,刘春明,祖小涛.水热法制备Fe3+改性的SnO2纳米颗粒[J].物理化学学报,2006(10):1212-1216.
[11]	周宏明,易丹青,余志明,肖来荣,李荐,王斌.溶胶-凝胶法制备的ZnO：Al薄膜的微观结构及光学、电学性能[J].金属学报,2006(05):505-510.

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