生长条件对脉冲激光沉积制备ZnO：Al薄膜光电性能的影响

• 作者: 巩海波 张鹏 曹丙强 杨晓朋 自敏 邱智文 韩军
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 脉冲激光沉积法 ZnO:Al薄膜 透光性 导电性
• 年，卷（期）: 2013,（21）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 301-307
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.216102

摘要

本文研究了脉冲激光沉积(PLD)生长过程中,铝掺量、氧压及衬底温度等实验参数对ZnO：Al(AZO)薄膜生长的影响,并利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射、霍尔效应、光透射光谱等实验手段对其透明导电性能进行了探讨.变温霍尔效应和光透射测量表明,当靶材中铝掺量大于0.5 wt%时,所制备AZO薄膜中铝施主在80 K时已完全电离,因Bernstein-Moss (BM)效应其带隙变大,均为重掺杂简并半导体.进一步系统研究了氧压和衬底温度对AZO薄膜透明导电性能的影响,实验发现当氧压为1 Pa,衬底温度为200?C时, AZO导电性能最好,其霍尔迁移率为28.8 cm2/V·s,薄膜电阻率最小可达2.7×10?4?·cm,且在可见光范围内光透过率超过了85%.氧压和温度的增加,都会导致薄膜电阻率变大.