氮流量对掺氮氧化亚铜薄膜性能的影响

• 作者: 叶凡 张东平 范平 蔡兴民 邱奕斌 陈倩倩
• 来源期刊: 深圳大学学报（理工版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 凝聚态物理学 氧化亚铜 氮掺杂 磁控溅射 光电性能 薄膜性质
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 物理与应用物理
• 页码范围: 525-530
• 页数: 6页
• 分类号: O469|O47
• 字数: 3400字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1249.2019.05525

摘要

氧化亚铜在光伏及光催化等领域有潜在应用,掺氮能增加其空穴浓度从而提高电导率,但氮在氧化亚铜的状态仍未被深入研究.在溅射压强等参数不变的条件下,逐步增加氮气流量,制备了一系列纯相的氮掺杂的氧化亚铜,并用X射线衍射、台阶仪、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱仪、霍尔效应及分光光度计等方法对所得样品进行分析.霍尔效应测试结果表明,氮掺杂能使氧化亚铜薄膜空穴浓度提高1个数量级.禁带宽度随氮气流量的增加而逐渐减小,氮在氧化亚铜中以[β-N(氮原子)、α-N2(分子态氮,-N=N-)及γ-N2(分子态氮,N≡N)3种形式存在,随着氮流量的增加,[3-N的结合能的峰强不断增强,而α-N2的结合能的峰强不断减弱.氮流量为2标准立方厘米每分钟(sccm)时所得样品的电阻率最小.