西城未掺杂的ZnO呈现n型导电特征-电子显微镜

作者：发布时间：2022-07-02 20:51:53点击：1074

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未掺杂的ZnO呈现n型导电特征-电子显微镜适合观察表面形貌

ZnO:Sb 薄膜成长与光电特性之研究

实验由磁控溅镀法在玻璃基板上成长透明导电ZnO：Sb 薄膜。利用掺杂2 %锑的氧化锌靶材在

基板温度200 ℃、工作压力50 mtorr的氩气环境，并藉由改变射频功率125 W ~ 200 W，成长出

ZnO：Sb 薄膜。藉由Ｘ光绕射仪（XRD）与原子力显微镜（AFM）分析薄膜晶向与表面形貌；

霍尔效应（Hall effect）与光穿透率（transmission）量测分析薄膜的光电特性。

薄膜具有 (001) 的晶向且垂直于基板表面。电性方面则大部份呈现ｎ型，载子浓度（ carrier

concentration）于1018 − 1019 cm-3 范围，载子迁移率（carrier mobility）为0.1−2.3 cm2/V s，电阻

（resistivity）则为 0.1−14.8 Ωcm。实验发现在射频功率150 W 制程的薄膜并经纯度99.999 %的氮气

退火500 ℃半小时，所获得的薄膜呈现ｐ型的导电特性。此外，随着退火温度增加，薄膜的光穿透

率获得提升。

未掺杂的ZnO是呈现n型导电特性，但是要成长高导电特性的p型ZnO是非常困难的。且使用磁

控溅镀制成在ZnO掺杂Sb薄膜的文献很少，故本实验试着使用rf 溅镀成长氧化锌掺锑薄膜，使结构

成为p 型之半导体，在未来能与n 型之薄膜结构相结合产生发光之LED。

期望将来能发展出另一项科技新知，以颠覆传统的实验结果，且往后能顺利与工作所需相结

合。在此研究中如何控制成长温度、溅镀压力以改善ZnO：Sb 的导电性及相关光学特性

使用磁控溅镀法在玻璃基板上成长透明导电ZnO：Sb薄膜。藉由Ｘ光绕射仪与原子力显微镜分析薄膜晶向

与表面形貌；霍尔效应与光穿透率量测分析薄膜的光电特性

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