微量Mg掺杂对sol—gel制备Zn1-xMgxO薄膜结构形貌及其透明导电性的影响

【类型】期刊

【作者】马德福 胡跃辉 陈义川 刘细妹 张志明 徐斌 

【刊名】中国陶瓷

【关键词】 Mg含量 透明导电薄膜(TCO) 凝胶 光电性能 溶胶

【资助项】国家自然基金项目（61066003）；江西省科技支撑计划资助项目（2010bga01100）；江西省对外合作资助项目（20111bdh80031,20132bdh80025）；江西省自然基金资助项目（20111bab202005,20132bab202001）；江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目（20123bcb22002）；江西省高等学校科技落地计划（kjld12085）；江西省教育厅科技资助项目（gjj12494,gjj13643,gjj13625）；景德镇陶瓷学院研究生创新专项资金项目

【摘要】通过sol-gel旋涂法在石英玻璃衬底上制备了不同Mg掺杂含量的ZnO薄膜,并运用XRD、SEM、UV-VIS、四探针等测试手段分析研究了Mg含量对ZnO薄膜结构及透明导电性的影响。结果表明,掺Mg后薄膜仍保持六方纤锌矿结构并沿(002)方向择优生长,随着Mg含量的增加,结晶质量先变好,后变差,(002)峰位先向小角度方向移动,后又往大角度方向回升,薄膜晶粒尺寸变大,尺寸更加均匀,薄膜表面更加平整,当掺杂量增加至3 at%时,薄膜表面开始出现团聚现象;适量的Mg掺杂可提高薄膜可见光透过率和禁带宽度,透过率最高可达88.83%,增加至3 at%时,因散射和缺陷增多,透过率发生显著下降;由于Mg的金属性强于Zn而出现的burstain-Moss效应与缺陷带宽随着Mg含量而变化的共同作用,薄膜带隙出现先宽后窄再变宽的现象;四探针表征显示,Mg掺杂可降低ZnO薄膜的表面电阻,但仍具有较高的电阻率。

【年份】2014

【期号】第2期

【页码】15-20

【作者单位】景德镇陶瓷学院机械电子工程学院

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