AlドープZnOおよびGAドープZnO透明導電性酸化物薄膜の比較研究

透明な導電性酸化物装置に適用するための結晶化と電気的および光学特性に関する酸化亜鉛（ZNO）薄膜に対するアルミニウムおよびガリウムドーパント（0〜2.0 mol％）の影響を調査しました。ALおよびGAドープZnO薄膜は、ゾルゲルスピンコーティングプロセスによってガラス基板（Corning 1737）に堆積しました。出発材料として、ALCL3⋅6H2O、GA（NO3）2、およびZn（CH3COO）2拍2H2Oが使用されました。3.3×103Ω/□の最低シート抵抗性は、650°Cでアニールした後、空気中で60分間アニールした後、GAの1.5 mol％をドープしたGZO薄膜で得られました。すべての映画は、可視領域で85％以上の透明性を示しました。X線回折および走査型電子顕微鏡分析を介したALおよびGA濃度の関数として、構造および微細構造特性を研究しました。さらに、光学バンドギャップとフォトルミネセンスが推定されました。

We have investigated the influences of aluminum and gallium dopants (0 to 2.0 mol%) on zinc oxide (ZnO) thin films regarding crystallization and electrical and optical properties for application in transparent conducting oxide devices. Al- and Ga-doped ZnO thin films were deposited on glass substrates (corning 1737) by sol-gel spin-coating process. As a starting material, AlCl3⋅6H2O, Ga(NO3)2, and Zn(CH3COO)2⋅2H2O were used. A lowest sheet resistance of 3.3 × 103 Ω/□ was obtained for the GZO thin film doped with 1.5 mol% of Ga after post-annealing at 650°C for 60 min in air. All the films showed more than 85% transparency in the visible region. We have studied the structural and microstructural properties as a function of Al and Ga concentrations through X-ray diffraction and scanning electron microscopy analysis. In addition, the optical bandgap and photoluminescence were estimated.