未摻雜的ZnO呈現(xiàn)n型導(dǎo)電特征-電子
顯微鏡適合觀察表面形貌
ZnO:Sb 薄膜成長(zhǎng)與光電特性之研究
實(shí)驗(yàn)由磁控濺鍍法在玻璃基板上成長(zhǎng)透明導(dǎo)電ZnO:Sb 薄膜。利用摻雜2 %銻的氧化鋅靶材在
基板溫度200 ℃、工作壓力50 mtorr的氬氣環(huán)境,并藉由改變射頻功率125 W ~ 200 W,成長(zhǎng)出
ZnO:Sb 薄膜。藉由X光繞射儀(XRD)與原子力顯微鏡(AFM)分析薄膜晶向與表面形貌;
霍爾效應(yīng)(Hall effect)與光穿透率(transmission)量測(cè)分析薄膜的光電特性。
薄膜具有 (001) 的晶向且垂直于基板表面。電性方面則大部份呈現(xiàn)n型,載子濃度( carrier
concentration)于1018 − 1019 cm-3 范圍,載子遷移率(carrier mobility)為0.1−2.3 cm2/V s,電阻
(resistivity)則為 0.1−14.8 Ωcm。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在射頻功率150 W 制程的薄膜并經(jīng)純度99.999 %的氮?dú)?nbsp;
退火500 ℃半小時(shí),所獲得的薄膜呈現(xiàn)p型的導(dǎo)電特性。此外,隨著退火溫度增加,薄膜的光穿透
率獲得提升。
未摻雜的ZnO是呈現(xiàn)n型導(dǎo)電特性,但是要成長(zhǎng)高導(dǎo)電特性的p型ZnO是非常困難的。且使用磁
控濺鍍制成在ZnO摻雜Sb薄膜的文獻(xiàn)很少,故本實(shí)驗(yàn)試著使用rf 濺鍍成長(zhǎng)氧化鋅摻銻薄膜,使結(jié)構(gòu)
成為p 型之半導(dǎo)體,在未來(lái)能與n 型之薄膜結(jié)構(gòu)相結(jié)合產(chǎn)生發(fā)光之LED。
期望將來(lái)能發(fā)展出另一項(xiàng)科技新知,以顛覆傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,且往后能順利與工作所需相結(jié)
合。在此研究中如何控制成長(zhǎng)溫度、濺鍍壓力以改善ZnO:Sb 的導(dǎo)電性及相關(guān)
光學(xué)特性
使用磁控濺鍍法在玻璃基板上成長(zhǎng)透明導(dǎo)電ZnO:Sb薄膜。藉由X光繞射儀與原子 力顯微鏡分析薄膜晶向
與表面形貌;霍爾效應(yīng)與光穿透率量測(cè)分析薄膜的光電特性