فهرست

بررسی اپتیکی و الکتریکی اکسیدروی آلائیده با نیتروژن-آلومینیوم ساخته شده به روش سل-ژل کنترل‌شده

نشریه: سال دوم-شماره ۲-تابستان ۱۳۹۴ - مقاله 4   صفحات :  81 تا 86



کد مقاله:
nm-2-2

مولفین:
نیوشا باقری
محمدحسین مجلس آرا: دانشگاه خوارزمی - فیزیک


چکیده مقاله:

در این پژوهش با بکارگیری آلایش دوگانه نیتروژن و آلومینیوم، موفق به ساخت اکسیدروی نوع مثبت با غلظت حامل‌های بالا از مرتبه 1019 شدیم. با کنترل و کاهش غلظت سورفکتانت بکار رفته دمای مورد نیاز برای عملیات حرارتی تا 450 درجه سانتی‌گراد کاهش یافت بدون اینکه از کیفیت خواص الکتریکی کاسته شود. جهت بررسی تاثیر آلایش انجام گرفته، نمونه آلائیده را با نمونه اکسیدروی خالص که با روش مشابه ساخته شده بود مورد بررسی الکتریکی و اپتیکی قرار دادیم، نتایج فوتولومینسانس نشان داد با آلایش، بخش عمده‌ای از عیوب ذاتی شبکه اکسیدروی خالص که در ایجاد حامل‌های اکثریت الکترون نقش اساسی دارند، حذف شدند. طیف مرئی-فرابنفش در هر دو لایه ‌اکسیدروی عبور بیش از 95 در ناحیه مرئی را نشان داد، با آلایش نیتروژن-آلومینیوم میزان این عبور افزایش یافت. نتایج آنالیزهای الکتریکی تبدیل اکسیدروی از نوع منفی به نوع مثبت را پس از آلایش دوگانه نشان دادند که با نتایج اپتیکی حاصل از طیف فوتولومینسانس نیز مطابقت دارد.


Article's English abstract:

In this study, we achieved to high carrier concentration (in order ۱۰۱۹) p-type ZnO by using N-Al co-doping. By controlling the surfactant concentration, the temperature of annealing reduced to ٤٥۰˚C without deterioration of electrical properties. To investigate the effect of doping, the optical and electrical properties of co-doped zno characteristics were compared with undoped ZnO thin film fabricated by the same method. The PL-spectra results indicate most intrinsic defects that mainly generate electron carriers, were removed by co-doping. The UV-visible spectra show both films have high transmittance in visible region (over ۹٥٪), visible transmission increased by N-Al co-doping. The electrical analysis results, confirm the conversion from n-type to p-type ZnO, Which is in agreement with the optical results of photoluminescence spectra.


کلید واژگان:
اکسید روی نوع مثبت، سل-ژل، فوتولومینسانس، خواص الکتریکی

English Keywords:
p-type zinc oxide; sol-gel; photoluminescence; electrical properties.

منابع:

English References:
[1] a. Kaschner, U. Haboeck, M. Strassburg, M. Strassburg, G. Kaczmarczyk, a. Hoffmann, C. Thomsen, a. Zeuner, H. R. Alves, D. M. Hofmann, and B. K. Meyer, “Nitrogen-related local vibrational modes in ZnO:N,” Appl. Phys. Lett., vol. 80, no. 11, pp. 1909–1911, 2002. [2] N. L. Tarwal, K. V. Gurav, S. H. Mujawar, S. B. Sadale, K. W. Nam, W. R. Bae, a. V. Moholkar, J. H. Kim, P. S. Patil, and J. H. Jang, “Photoluminescence and photoelectrochemical properties of the spray deposited copper doped zinc oxide thin films,” Ceram. Int., vol. 40, no. 6, pp. 7669–7677, 2014. [3] M.-L. Zhang, F. Jin, M.-L. Zheng, J. Liu, Z.-S. Zhao, and X.-M. Duan, “High efficiency solar cell based on ZnO nanowire array prepared by different growth methods,” RSC Adv., vol. 4, no. 21, p. 10462, 2014. [4] B. T. Lai, C. T. Lee, J. D. Hong, S. L. Yao, and D. S. Liu, “Zinc oxide-based schottky diode prepared using radio-frequency magnetron cosputtering system,” Jpn. J. Appl. Phys., vol. 49, no. 8 PART 1, 2010. [5] S. Sawyer, L. Qin, and C. Shing, “Zinc Oxide Nanoparticles for Ultraviolet Photodetection,” Int. J. High Speed Electron. Syst., vol. 20, no. 01, pp. 183–194, Mar. 2011. [6] C. H. Park, S. B. Zhang, and S.-H. Wei, “Origin of p-type doping difficulty in ZnO:?The impurity perspective,” Phys. Rev. B, vol. 66, no. 7, pp. 1–3, 2002. [7] Y. Xu, T. Yang, B. Yao, Y. F. Li, Z. H. Ding, J. C. Li, H. Z. Wang, Z. Z. Zhang, L. G. Zhang, H. F. Zhao, and D. Z. Shen, “Influence of Ag-S codoping on silver chemical states and stable p-type conduction behavior of the ZnO films,” Ceram. Int., vol. 40, no. 1 PART B, pp. 2161–2167, 2014. [8] P.-K. Shin, Y. Aya, T. Ikegami, and K. Ebihara, “Application of pulsed laser deposited zinc oxide films to thin film transistor device,” Thin Solid Films, vol. 516, no. 12, pp. 3767–3771, 2008. [9] M. D. Barankin, E. Gonzalez, a. M. Ladwig, and R. F. Hicks, “Plasma-enhanced chemical vapor deposition of zinc oxide at atmospheric pressure and low temperature,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 91, no. 10, pp. 924–930, 2007. [10] W. L. Dang, Y. Q. Fu, J. K. Luo, a. J. Flewitt, and W. I. Milne, “Deposition and characterization of sputtered ZnO films,” Superlattices Microstruct., vol. 42, no. 1–6, pp. 89–93, 2007. [11] H. Nian, S. H. Hahn, K. K. Koo, E. W. Shin, and E. J. Kim, “Sol-gel derived N-doped ZnO thin films,” Mater. Lett., vol. 63, no. 26, pp. 2246–2248, 2009. [12] S. Golshahi and S. M. Rozati, “P-TYPE ZINC OXIDE NANO-STRUCTURE UNIFORM THIN FILM DEPOSITED BY SPRAY PYROLYSIS TECHNIQUE?: NITROGEN PORTION VARIATION AT PRECURSOR SOLUTION,” vol. 6, no. 1, pp. 413–418, 2011. [13] Z. Xiaming, W. Huizhen, W. Shuangjiang, Z. Yingying, C. Chunfeng, S. Jianxiao, Y. Zijian, D. Xiaoyang, and D. Shurong, “Optical and electrical properties of N-doped ZnO and fabrication of thin-film transistors,” J. Semicond., vol. 30, no. 3, p. 033001, 2009. [14] M. Kashif, U. Hashim, M. E. Ali, K. L. Foo, and S. M. U. Ali, “Morphological , Structural , and Electrical Characterization of Sol-Gel-Synthesized ZnO Nanorods,” vol. 2013, 2013. [15] D. Shikha, V. Mehta, S. C. Sood, and J. Sharma, “Structural and optical properties of ZnO thin films deposited by sol–gel method: effect of stabilizer concentration,” J. Mater. Sci. Mater. Electron., 2015. [16] M. Willander, O. Nur, J. R. Sadaf, M. I. Qadir, S. Zaman, A. Zainelabdin, N. Bano, and I. Hussain, “Luminescence from zinc oxide nanostructures and polymers and their hybrid devices,” Materials (Basel)., vol. 3, no. 4, pp. 2643–2667, 2010.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1091
تعداد دریافت فایل مقاله : 26



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک