Nghiên cứu về Độ dẫn điện và Độ dẫn quang của các lớp màng ZnO ở Nhiệt độ khác nhau trong không khí và Môi trường N2

Journal of Electronic Materials - Tập 45 - Trang 771-778 - 2015
S. E. Burruel-Ibarra1, C. Cruz-Vázquez1, R. Bernal2, R. Aceves2, V. R. Orante-Barrón1, H. Grijalva-Monteverde1, T. M. Piters2, V. M. Castaño3
1Departamento de Investigación en Polímeros y Materiales, Universidad de Sonora, Hermosillo, Mexico
2Departamento de Investigación en Física, Universidad de Sonora, Hermosillo, Mexico
3Departamento de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México, Querétaro, Mexico

Tóm tắt

Chúng tôi báo cáo về độ dẫn quang của các lớp màng ZnO thu được từ các lớp màng ZnS đã được xử lý nhiệt, được trồng bằng phương pháp lắng đọng từ bể hóa chất. Các phép đo độ dẫn quang được thực hiện trong môi trường không khí hoặc nitơ (N2) ở các nhiệt độ khác nhau từ 300 K đến 375 K. Độ dẫn điện tăng lên sau khi chiếu xạ cực tím (UV) (330–380 nm) trong không khí giảm dần về giá trị ban đầu của nó, trong khi đó trong môi trường nitơ, một phần đáng kể của độ dẫn tăng lên vẫn giữ nguyên. Các phép đo độ dẫn điện dưới dạng hàm của nhiệt độ trong N2 hoặc không khí, trong bóng tối hoặc ánh sáng, dường như chỉ ra rằng nồng độ chất cho đã tăng lên trong quá trình chiếu xạ UV, cho thấy rằng các khoảng trống oxy và các vị trí xen kẽ được hình thành. Một mô hình thay thế cho sự dẫn điện quang trong ZnO được đề xuất, trong đó sự tăng nhẹ của độ dẫn trong quá trình chiếu xạ được giải thích bởi sự tăng lên của các chất cho thay vì các photoelectron. Trong mô hình này, các photoelectron chỉ đóng vai trò trong cơ chế tạo ra các chất cho.

Từ khóa

#ZnO #độ dẫn quang #màng mỏng #xử lý nhiệt #chiếu xạ UV #môi trường nitơ #khoảng trống oxy

Tài liệu tham khảo

F.D. Auret, J.M. Nel, M. Hayes, L. Wu, W. Wesch, and E. Wendler, Superlattice Microstrut 39, 17 (2006). C.R. Gorla, N.W. Emanetoglu, S. Liang, W.E. Mayo, Y. Lu, M. Wraback, and H. Shen, J. Appl. Phys. 85, 2595 (1999). Y. Ma, W.L. Wang, K.J. Liao, and C.Y. Kong, J. Wide Bandgap Mater. 10, 113 (2002). P. Sharma, K. Sreenivas, and K.V. Rao, J. Appl. Phys. 93, 3963 (2003). S. Kumar, V. Gupta, and K. Sreenivas, Nanotechnology 16, 1167 (2005). S.A. Studenikin, N. Golego, and M. Cocivera, J. Appl. Phys. 87, 2413 (2000). Q. Wan, Z.T. Song, W.L. Liu, C.L. Lin, and T.H. Wang, Nanotechnology 15, 559 (2004). C. Cruz-Vázquez, F. Rocha-Alonzo, S.E. Burruel-Ibarra, M. Barboza-Flores, R. Bernal, and M. Inoue, Appl. Phys. 79, 1941 (2004). D.C. Look, D.C. Reynolds, J.R. Sizelove, R.L. Jones, C.W. Litton, G. Cantwell, and W.C. Harsch, Solid State Commun. 105, 399 (1998). T. Edahiro, N. Fujimura, and T. Ito, J. Appl. Phys. 93, 7673 (2003). C. Pengfei, L. Shengtao, Z. Le, and L. Jianying, Appl. Phys. Lett. 93, 012902 (2008). Y. Kayanuma, Defect Processes Induced by Electronic Excitation in Insolaters, vol. 2, ed. N. Itoh (Singapore: World Scientific, 1989), p. 12. K.S. Song and R.T. Williams, Self-Trapped Excitons, Chapters␣1, 5, 6 (Berlin, Springer, 1996). Y. Yan, M. Al-Jassim, and S.H. Wei, Phys. Rev. B. 72, 161307(R) (2002). H. Geistlinger, J. Appl. Phys. 80, 1370 (1996). W.H. Press, B.P. Flannery, S.A. Teukolsky, and W.T. Vetterling, Numerical Recipes, vol. 15 (Cambridge: Cambridge University press, 1990). L. Salmon and D.V. Booker, Report No. AERE-R 7129, (Harwell Laboratory, Oxfordshire, 1972).