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

نویسندگان

آزمایشگاه نانوفوتونیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه خوارزمی، تهران

چکیده

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.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optical & Electrical Investigation of N-Al Co-doped Zinc Oxide Fabricated by Controlled Sol-Gel Method

نویسندگان [English]

  • N. Bagheri
  • M. H. Majles Ara
Nanophotonics Laboratory, Physics Department, Kharazmi University
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • p-type zinc oxide
  • Sol-gel
  • Photoluminescence
  • Electrical properties