Sn摻雜ZnO膜的共濺射制備及性能研究

　　ZnO 為直接帶隙的半導體，室溫下禁帶寬度約為3.4eV,在可見(jiàn)光區透明，在光電子器件中有重要應用。摻雜可以調節ZnO 的光、電及磁等性能。ZnO 已被摻入Sn 等雜質(zhì)元素，但大多集中在包括納米線(xiàn)及納米棒等納米結構上。濺射是一種重要的制備及摻雜薄膜的方法，目前沒(méi)有見(jiàn)到共濺射制備Sn 摻雜的ZnO 膜(ZnO:Sn)的報道;另外,ZnO:Sn 的熱電性能也沒(méi)有見(jiàn)到報道。

　　我們采用共濺射的方法，以金屬Zn(99.999%)和Sn(99.999%)做靶，通入氧和氬，在硅片和玻璃上沉積ZnO:Sn，同時(shí)為對比，在關(guān)閉Sn 靶并保持其它濺射工藝參數完全不變的條件下，制備了ZnO 膜。采用X 射線(xiàn)衍射、掃描電鏡、四探針、紫外可見(jiàn)分光譜儀及賽貝克效應等對所制備的樣品進(jìn)行了測試。所得結果表明，摻雜和不摻雜的ZnO 膜都是六方結構，以(002)為擇優(yōu)取向，Sn 摻雜導致(002)峰向小角度移動(dòng)，這種移動(dòng)很可能是由于膜內存在應力所致;相同制備條件下，ZnO:Sn 的電導率遠大于沒(méi)有摻雜的ZnO;從樣品的透射和反射譜，得到了其吸收曲線(xiàn)并擬合了光學(xué)帶隙，發(fā)現相同制備條件下，ZnO:Sn 的光學(xué)帶隙小于沒(méi)有摻雜的ZnO 的光學(xué)帶隙。我們還對ZnO:Sn 及ZnO 的熱電性能進(jìn)行了測試及討論。