[100]取向Al-Ti共掺杂ZnO薄膜的制备与光电性能研究
来源期刊：无机材料学报2008年第6期
论文作者：江民红 刘心宇
关键词：ZnO薄膜; Ti-Al共掺杂; [100]取向; 光电性能;
摘 要：采用常压固相烧结法制备了Al-Ti共掺ZnO靶材,采用射频磁控溅射技术及真空退火工艺,在普通玻璃衬底上制备了具有[100]取向Al-Ti共掺杂ZnO薄膜(ZATO).采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对ZATO薄膜的生长机理、显微结构、形貌进行了测试分析,用四探针测试仪、紫外-可见分光光度计及荧光光谱仪对ZATO薄膜的光电性能进行了测试分析.结果表明, ZATO薄膜经500℃保温3h退火后,择优取向由(002)向(100)方向转变;此时,衍射谱上还观察到超点阵衍射线条. [100]取向ZATO薄膜的光学带隙从退火前的3.29降至2.86,平均可见光透过率从90%降至70%,表现为一般的透过性;而电阻率则从1.89×10-2Ω·cm降至1.25×10-3Ω·cm,呈现较好的导电性.薄膜中均出现了380nm附近的带边发射(NBE)峰以及410、564nm的深能级发射峰,且经500℃保温3h退火后,这些峰的位置并未改变,但峰强均明显减弱.对上述实验机理进行了分析讨论.
江民红1，刘心宇1
(1.桂林电子科技大学信息材料科学与工程系,桂林541004;
2.中南大学材料科学与工程学院,长沙410083)
摘要:采用常压固相烧结法制备了Al-Ti共掺ZnO靶材,采用射频磁控溅射技术及真空退火工艺,在普通玻璃衬底上制备了具有[100]取向Al-Ti共掺杂ZnO薄膜(ZATO).采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对ZATO薄膜的生长机理、显微结构、形貌进行了测试分析,用四探针测试仪、紫外-可见分光光度计及荧光光谱仪对ZATO薄膜的光电性能进行了测试分析.结果表明, ZATO薄膜经500℃保温3h退火后,择优取向由(002)向(100)方向转变;此时,衍射谱上还观察到超点阵衍射线条. [100]取向ZATO薄膜的光学带隙从退火前的3.29降至2.86,平均可见光透过率从90%降至70%,表现为一般的透过性;而电阻率则从1.89×10-2Ω·cm降至1.25×10-3Ω·cm,呈现较好的导电性.薄膜中均出现了380nm附近的带边发射(NBE)峰以及410、564nm的深能级发射峰,且经500℃保温3h退火后,这些峰的位置并未改变,但峰强均明显减弱.对上述实验机理进行了分析讨论.
关键词:ZnO薄膜; Ti-Al共掺杂; [100]取向; 光电性能;
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