V掺杂ZnO透明导电薄膜研究?

• 作者: 南景宇 孟旭东 宋庆功 张越 杨富 王延峰 翟昌鑫 郑伟 郭兵
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: VZO薄膜 磁控溅射 第一性原理计算 太阳电池
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 087802-1-087802-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.087802

摘要

本文分别采用磁控溅射技术与基于密度泛函理论的平面波赝势方法两种方式,对高价态差元素V掺杂ZnO薄膜进行研究.实验研究结果表明： V的掺入并未改变ZnO的生长方式,所制备的薄膜都呈(002)择优生长；随着衬底温度增加, VZO薄膜的结晶质量逐步改善,当衬底温度超过280?C时薄膜的结晶质量恶化；在280?C时获得的VZO薄膜电阻率最低3.8×10?3?·m,500—2000 nm平均透过率高于85%.理论模拟结果表明： V以替位形式掺入ZnO六角纤锌矿晶格结构中,费米能级进入导带,材料表现出n型半导体的特性,导电电子主要由V 3d及O 2p电子轨道提供.理论计算结果与实验结果的一致性,表明VZO薄膜具有作为高效Si基薄膜太阳电池透明导电薄膜的应用潜力.