【摘要】：目的通過磁控濺射鍍膜工藝,在玻璃上制備高質(zhì)量的氮鎵共摻雜氧化鋅(NGZO)薄膜。方法采用射頻磁控濺射法,同時通入氬氣和氮氣,在流量比分別為25/10、25/20、25/25、25/30((m L/min)/(m L/min))條件下制備NGZO薄膜。通過XRD和SEM對薄膜的物相結構和表面形貌進行分析,通過紫外/可見分光光度計和霍爾效應測試儀對薄膜透過率和載流子濃度、遷移率及薄膜電阻率進行研究。結果與未摻入N的Ga摻雜氧化鋅(GZO)薄膜相比,在可見光區(qū),尤其是600~800 nm范圍內(nèi),NGZO薄膜平均透過率在80%以上,符合透明導電薄膜透過率的要求。GZO薄膜載流子濃度較高,電阻率較低,而摻入N后薄膜的載流子濃度和遷移率有所下降,電阻率有所增加。結論在N-Ga共摻雜薄膜中,N的摻雜主要占據(jù)O空位,并吸引空位周圍的電子,這減小了薄膜晶格畸變,并產(chǎn)生電子空穴,最終使得薄膜中電子載流子濃度降低,空穴載流子濃度增加,電阻率有所增加。隨著氮氣流量的變化,發(fā)現(xiàn)在25 m L/min時,薄膜具有最佳的綜合性能。這種薄膜可用于紫外光探測器等需較大電阻率的應用中,并有望實現(xiàn)n-p型轉化。
[Abstract]:Aim to prepare high quality gallium nitride co-doped zinc oxide (NGZO) thin films on glass by magnetron sputtering. Methods NGZO thin films were prepared by RF magnetron sputtering with argon and nitrogen at a flow ratio of 25 / 10 / 25 / 20 / 25 / 25 / 25 / 25 / 30 (m L/min / (m L/min) respectively. The phase structure and surface morphology of the films were analyzed by XRD and SEM. The transmittance, carrier concentration, mobility and resistivity of the films were studied by ultraviolet / visible spectrophotometer and Hall effect tester. Results compared with Ga doped (GZO) films without N, the average transmittance of NGZO films was over 80% in the visible region, especially in the range of 600,800 nm. The average transmittance of NGZO films met the requirements of transparent conductive films. The carrier concentration of GZO thin films was higher. The resistivity is lower, but the carrier concentration and mobility of the films decrease, and the resistivity increases after the addition of N. Conclusion in N-Ga co-doped films, the N doping mainly occupies O vacancies and attracts electrons around the vacancies, which reduces the lattice distortion of the films and produces electron holes, which ultimately reduces the electron carrier concentration in the films. The hole carrier concentration increases and the resistivity increases. With the change of nitrogen flow rate, it is found that the film has the best comprehensive properties at 25 m L/min. This kind of thin film can be used in the application of ultraviolet detector and so on, and it is expected to realize n-p type conversion.
【作者單位】： 上海工程技術大學材料工程學院;
【分類號】：TB383.2

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本文編號：2321565