Mg,Sn共掺对ZnO薄膜光电性能的影响

人工晶体学报 ›› 2014, Vol. 43 ›› Issue (4): 862-869.

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

景德镇陶瓷学院机械电子工程学院,景德镇,333403

出版日期:2014-04-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(61066003);江西省科技支撑计划(2010BGA01100);江西省对外合作资助项目(20111BDH80031,20132BDH80025);江西省自然科学基金(20111BAB202005,20132BAB202001);江西省主要学科学术和技术带头人培养计划(20123BCB22002);江西省高等学校科技落地计划(KJLD12085);江西省教育厅科技(GJJ12494,GJJ13643,GJJ13625);景德镇陶瓷学院研究生创新专项资金(YC2012-S116)

Effect of Mg, Sn Co-doping on the Photoelectric Properties of ZnO Thin Films

MA De-fu;HU Yue-hui;CHEN Yi-chuan;LIU Xi-mei;ZHANG Zhi-ming;XU Bin

Online:2014-04-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

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.

中图分类号:

O484

马德福;胡跃辉;陈义川;刘细妹;张志明;徐斌. Mg,Sn共掺对ZnO薄膜光电性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2014, 43(4): 862-869.

MA De-fu;HU Yue-hui;CHEN Yi-chuan;LIU Xi-mei;ZHANG Zhi-ming;XU Bin. Effect of Mg, Sn Co-doping on the Photoelectric Properties of ZnO Thin Films[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2014, 43(4): 862-869.

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