掺杂工艺对Al-F共掺ZnO薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂工艺在普通玻璃基片上制备出Al-F共掺杂ZnO薄膜,共掺杂离子浓度从0．25％增加到1．25％,退火气氛分别为空气、氢气和氩气,退火温度均为450℃。利用SEM测试方法研究了共掺杂离子浓度和退火气氛对薄膜表面形貌的影响;用紫外-可见分光光度计及四探针法等仪器对其对其透光性以及电阻率进行了测试,进一步研究了退火气氛对薄膜光电性能的影响。结果表明：制备的Al-F共掺杂ZnO薄膜多数表面平整,晶粒致密均匀;各种气氛下制备的薄膜在可见光大部分范围内透过率均超过80％;通过比较不同气氛下各种薄膜的电阻率,得知在H2气氛中退火处理后其电阻率最低为9．36×10^-2Ω·cm;与单一掺杂Al离子或F离子的薄膜相比较,Al—F共掺ZnO薄膜电阻率最低。     

溅射气压对ZnO∶Ga薄膜结构和光电性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基底上沉积生长Ga掺杂Zn O薄膜(GZO)。研究了第二阶段不同溅射气压对薄膜晶体结构,光电性能的影响,且分别在气压为1 Pa/0.4 Pa、1 Pa/0.7 Pa、1 Pa/1 Pa、1 Pa/1.3 Pa条件下制备薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见-近红外光谱仪(UV-VIS),偏振稳态荧光光谱仪和四探针测试仪等表征手段对样品进行表征。结果表明:第二阶段不同溅射气压下GZO薄膜都具有(002)方向的择优取向,且均呈Zn O的六角纤锌矿晶体结构;在透过率方面,分析波长在300~800 nm可见光范围时,GZO薄膜样品的平均透过率均可达到90%以上,而样品的最小电阻率为1.752×10~(-4)Ω·cm;光致发光光谱中,1#出现了深蓝色发光峰,其余样品则出现近带边紫外发光峰。     

薄膜厚度对Al掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用直流磁控溅射技术,以氧化锌铝陶瓷靶为靶材,在玻璃衬底上制备了ZnO：Al（ZAO）薄膜样品。在其他参数不变的情况下,由不同溅射时间得到了不同厚度的薄膜,研究了薄膜的结构性质、电学和光学性质随薄膜厚度的变化关系。实验结果表明：在薄膜厚度为500 nm时,ZAO薄膜具有最优化的光电性能,电阻率为1.68×10-3Ω.cm,可见光区平均透射率为90.3%。     

掺杂对二氧化锡薄膜光电性能的影响

二氧化锡(SnO_2)是一种重要的透明导电金属氧化物半导体材料,掺杂可使其光电性能得到显著改善,拓展其应用领域。分析了SnO_2薄膜的导电机制、载流子散射机理及近年来国内外学者对不同类型掺杂的SnO_2薄膜的研究。掺杂引入的缺陷能级增加了载流子浓度,提高了薄膜的导电性。杂质离子散射和晶界散射是影响薄膜载流子迁移率的主要散射机制。光电性能严重依赖于掺杂元素的种类及掺杂量,多元共掺杂是极具发展潜力的方法。     

磷掺杂对非晶硅薄膜结构及光电性能的影响

采用射频等离子增强化学气相沉积方法制备了磷掺杂氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜.通过Raman散射光谱研究了不同磷烷掺杂含量薄膜的微结构,利用分光光度计对薄膜的厚度、消光系数和折射率进行了模拟,用高阻仪测得了非晶硅薄膜暗电导率.结果表明:薄膜的中程有序度随着磷掺杂量φ(体积分数)的增加而减小;折射率在φ为0.8%时最大;...     

溅射功率对ZnO:Ga薄膜的结构和光电性能的影响

采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO:Ga薄膜,并使用XRD、SEM、UV-VIS和霍尔测试仪等测试手段分析研究了不同功率对ZnO:Ga薄膜的结构以及光学和电学性能的影响。实验结果表明:制备的ZnO:Ga薄膜为六角纤锌矿结构,且具有明显的C轴择优取向;随着溅射功率逐渐从100W增加到175W,玻璃衬底上薄膜的结晶程度越来越高,当溅射功率超过175W时,结晶强度减弱;在可见光范围内,薄膜样品的透过率均达到84%以上,具有良好的透光性能;同时我们发现实验制得的薄膜导电率随着溅射功率的增加而加强。     

种子层及掺杂浓度对溶胶-凝胶法制备ZnO∶Al薄膜光电性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出n型掺杂具有优良光电性能的氧化锌掺铝(AZO)薄膜,并以磁控溅射AZO薄膜为种子层引导液相法所制备AZO薄膜生长.Al掺杂浓度区间为0.25at％～5.00at％.通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、轮廓仪、方块电阻测试仪、霍尔效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计分别研究了薄膜物相、微观结构、膜厚及光电性能,进一步分析了Al掺杂浓度、种子层对薄膜光电性能的影响.结果表明:经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85％以上.Al掺杂浓度、种子层的引入对AZO薄膜的光电性能有重要影响.无种子层时,掺杂浓度为0.50at％的AZO薄膜在5％ H2、95％N2还原气氛下于550℃保温60 min得到最优电学性能,方块电阻约为166 Ω/□,电阻率约为1.99×10-3 Ω·cm;预镀AZO种子层所制备薄膜方块电阻下降到约42Ω/□,电阻率下降到约7.56×10-4Ω·cm.     

不同醋酸锌浓度下的ZnO薄膜的结构和性能

利用溶胶-凝胶浸渍提拉法在导电玻璃(ITO)基板上制备了氧化锌(ZnO)薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)等对ZnO薄膜的结构、形貌、以及光电性能进行了分析。结果表明,随着醋酸锌浓度的增加,薄膜由短柱状最终转化为无规则定位生长的聚集球形颗粒结构。随着醋酸锌浓度的升高,薄膜的结晶强度不断增加,薄膜的光电转化效率进一步增加。当醋酸锌浓度为0.9mol/L时,薄膜的光电转化效率为4.5%。     

Al-Sc共掺杂ZnO透明导电薄膜的掺杂机制

采用溶胶-凝胶法制备Al-Sc共掺杂ZnO透明导电薄膜,考察了结晶性、晶界状态、紫外-可见光透射光谱及Hall效应,并讨论其掺杂机制,结果表明:Sc单独掺杂时,晶粒尺寸变小,结晶性变差,晶粒表面包裹一层非晶相,透射光谱存在较大的吸收谷,无导电性;Al-Sc共掺杂时,晶粒表面无非晶相,c轴择优取向性和晶界状态变优,透射光...     

调制溅射气压对ZnO∶Ga薄膜结构与光电性能的影响

利用射频磁控溅射法分阶段调制溅射气压在石英衬底上沉淀ZnO∶Ga薄膜。实验分为四组,分别是0.7 Pa/1Pa,1 Pa/1 Pa,1.5 Pa/1 Pa,2 Pa/1 Pa。对样品的晶体微结构,电学性质和光学性质进行了分析。经过表征发现:不同溅射气压状态下ZnO∶Ga薄膜都具有(002)方向的择优取向,呈ZnO的六角纤锌矿晶体结构;第一阶段溅射低气压时候的样品的电阻率较低;可见光透过率随着第一阶段溅射气压的升高不断降低;PL分析时,不同的气压状态下都出现紫外发光峰和蓝色发光峰,随着第一段溅射气压的升高样品本征发光峰和缺陷发光峰都加强。     

掺杂对二氧化锡薄膜光电性能的影响EI北大核心CSCD

二氧化锡（SnO2）是一种重要的透明导电金属氧化物半导体材料,掺杂可使其光电性能得到显著改善,拓展其应用领域。分析了SnO2薄膜的导电机制、载流子散射机理及近年来国内外学者对不同类型掺杂的SnO2薄膜的研究。掺杂引入的缺陷能级增加了载流子浓度,提高了薄膜的导电性。杂质离子散射和晶界散射是影响薄膜载流子迁移率的主要散射机制。光电性能严重依赖于掺杂元素的种类及掺杂量,多元共掺杂是极具发展潜力的方法。     

镍掺杂对FTO薄膜光电性能的影响及机理分析

本文以单丁基三氯化锡(MBTC)为锡源,氟化铵(NH₄F)为氟源,甲醇为溶剂,六水合氯化镍(NiCl₂·6H₂O)为镍源,采用气溶胶辅助化学气相沉积(AACVD)制备了镍掺杂FTO薄膜。利用分光光度计、四探针电阻仪及霍尔效应测试仪对镍掺杂FTO薄膜的光学性能、电学性能进行表征和分析,并基于第一性原理对掺杂体系的电子结构进行了计算。结果表明,Ni掺杂的FTO薄膜为四方金红石结构,导电性能有所提高。当Ni/Sn为2%(原子数分数)时,品质因数Φ_TC达到3×10^-2Ω^-1,电阻率ρ为3.79×10^-4Ω·cm,可见光平均透过率约为80%,载流子浓度n为6.88×10²⁰ cm^-3,迁移率μ为13.31 cm²·V^-1·s^-1。     

综述金属掺杂对类金刚石薄膜结构和性能的影响

类金刚石(DLC)薄膜具有优异的力学性能和摩擦学性能,但薄膜内部有很高的残余应力,与基体结合强度较低,这大大的限制了DLC薄膜的厚度与应用范围。通过金属掺杂可有效调控DLC薄膜的力学、摩擦学、生物学等方面的性能。根据金属元素在非晶碳基质中的存在形式,将金属掺杂类金刚石薄膜(Me-DLC)分为两类:弱碳金属掺杂类金刚石薄膜(如Al-DLC和Ag-DLC)和亲碳金属掺杂类金刚石薄膜(如Ti-DLC和Cr-DLC)。根据目前已有的研究,对这两类Me-DLC的结构和性能进行了归纳及分析。     

ZnO及掺杂ZnO薄膜的研究进展

ZnO薄膜是一种Ⅱ~Ⅵ族的宽禁带半导体材料,具有优异的物理化学性能。通过对薄膜的掺杂,可以改善其性能或赋予其新的性能,使其应用更加广泛。作者综述了ZnO薄膜的制备方法,比较了各种制备方法的优缺点,重点探讨了ZnO及其掺杂薄膜在压电、光电、气敏及磁性能方面的研究,并对今后的研究方向进行了展望。     

薄膜厚度对AZO薄膜光电性能的影响

通过射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备AZO薄膜,研究膜层厚度对AZO薄膜光电特性的影响。发现随着膜层厚度的增加,AZO薄膜在可见光区的平均透射率略微增长,而方块电阻和电阻率却显著递减,导致其品质因子随厚度增加而增加。在薄膜厚度为395 nm时,获得电阻率为3.24×10-3Ωcm,可见光区平均透射率为85.52%,品质因子为25.52×10-4Ω-1的光电性能良好的透明导电薄膜。本文制备的薄膜具有较优的透明导电性,可以广泛应用于太阳能电池、平板显示器等光电领域。     

探究掺杂对ZnO薄膜禁带宽度的影响因素

本文分析了ZnO的能带和态密度,总结了几种典型元素掺杂对ZnO薄膜禁带宽度的影响规律及作用机理,得出影响ZnO薄膜禁带宽度的主要因素：掺杂浓度、温度、厚度、带电粒子间的多体效应、杂质及缺陷带与导带的重叠。     

稀土元素Pr掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米ZnO光催化剂,利用XRD、SEM、EDS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征和测试。研究表明,与纯ZnO相比,掺杂Pr能有效促进ZnO的晶粒细化,稀土元素Pr以Pr_2O_3化学态形式高度分散在ZnO表面,增加了催化剂表面氧空位,改变了ZnO的晶格缺陷和光吸收范围,明显提高了ZnO的光催化性能。在摩尔比n(Pr)∶n(ZnO)=0.03∶0.97时,制得样品Zn_(0.97)Pr_(0.03)O的光催化性能最好,紫外灯照射150 min后,对亚甲基蓝的降解率为94.5%,比纯ZnO的降解效率提高了32.5%,对苯酚溶液和间苯二酚溶液的降解效率分别为82.2%,91.5%。     

稀土掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响研究

为提高ZnO光催化性能采用超声波辅助微波水热法分别制备了ZnO、Nd/ZnO及Dy/ZnO光催化材料,利用XRD、SEM、FESEM、XPS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征.研究表明:掺杂Nd及Dy有助于促进六方纤锌矿结构ZnO晶体的生长.与纯ZnO相比,掺杂Nd及Dy促进了样品表面羟基化及氧的吸附,从而提高了ZnO的光催化活性.采用超声波辅助微波水热法制备的样品光催化性能优异,紫外光辐照4h后,ZnO、Nd/ZnO、Dy/ZnO样品对亚甲基蓝的降解率分别为89.69％,91.01％,91.13％.     

稀土元素Pr掺杂对ZnO材料结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Pr掺杂的纳米ZnO光催化剂,利用XRD、SEM、EDS及亚甲基蓝降解实验对样品的结构与性能进行了表征和测试。研究表明,与纯ZnO相比,掺杂Pr能有效促进ZnO的晶粒细化,稀土元素Pr以Pr_2O_3化学态形式高度分散在ZnO表面,增加了催化剂表面氧空位,改变了ZnO的晶格缺陷和光吸收范围,明显提高了ZnO的光催化性能。在摩尔比n(Pr)∶n(ZnO)=0.03∶0.97时,制得样品Zn_(0.97)Pr_(0.03)O的光催化性能最好,紫外灯照射150 min后,对亚甲基蓝的降解率为94.5%,比纯ZnO的降解效率提高了32.5%,对苯酚溶液和间苯二酚溶液的降解效率分别为82.2%,91.5%。