钛镓掺杂氧化锌透明半导体薄膜的光电性能研究
Optical and electrical performance of titanium-gallium-zinc oxide transparent semiconductor thin films
投稿时间:2022-04-13  修订日期:2022-04-13
DOI:
中文关键词: 磁控溅射技术  透明半导体  光电性能
英文关键词: magnetron-sputtering  technique, transparent  semiconductor, optical  and electrical  performance
基金项目:
作者单位
顾锦华 中南民族大学 实验教学与工程训练中心 
龙浩 中南民族大学 智能无线通信湖北省重点实验室 
王皓宁 中南民族大学 电子信息工程学院
中南民族大学 电子信息工程学院 
陈首部 中南民族大学 电子信息工程学院
中南民族大学 电子信息工程学院 
钟志有 中南民族大学 智能无线通信湖北省重点实验室 
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中文摘要:
      以普通玻璃作为衬底,采用射频磁控溅射技术,制备了钛镓掺杂氧化锌(TiGaZnO)透明半导体薄膜,通过紫外-可见分光光度计和霍耳效应测试系统表征,研究了沉积气压对样品光学和电学性能的影响。结果表明,所有样品在可见光区都具有良好的透光性,沉积气压对其光学和电学性能均具有明显的影响。当沉积气压为0.4Pa时,样品具有最高的品质因数(4.034′103Ω-1×cm-1)、可见光平均透射率(86.3%)、霍耳迁移率(14.105cm2×V-1×s-1)、载流子浓度(2.629×1020cm-3)、光学能隙(3.481eV)以及最低的电阻率(1.685′10-3Ω×cm),其光电综合性能最好。
英文摘要:
      The transparent semiconductor thin films of titanium-gallium-zinc oxide (TiGaZnO) were prepared on common glass substrates by magnetron-sputtering technique. The influence of deposition pressure on the optical and electrical performance of the samples was investigated by UV-Vis spectrophotometer and Hall-effect measurement system. The results demonstrate that all the prepared samples possess high transparency in the visible light region. The deposition pressure has a significant impact on the optical and electrical characteristics of the prepared films. The sample prepared under deposition pressure of 0.4Pa exhibits the best optical and electrical performance, with the highest figure of merit (4.034′103Ω-1×cm-1), mean visible transmittance (86.3%), Hall mobility (14.105cm2×V-1×s-1), carrier concentration (2.629×1020cm-3), optical bandgap (3.481eV), and the lowest resistivity (1.685′10-3Ω×cm).
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