溶胶-凝胶旋涂法制备In-N共掺ZnO薄膜及其光学性能研究
2021-05-07薄玉娇蔺冬雪王媛媛藏谷丹王玉新
大学物理实验 2021年1期
薄玉娇,蔺冬雪,王媛媛,藏谷丹,王玉新
(辽宁师范大学 物理与电子技术学院,辽宁 大连 116029)
能源、材料是当今社会生存和发展的前提,也是推动科技发展的重要条件,与当今社会的生活不可分割。太阳能电池是近年来的研究热点,且透明导电氧化物与太阳能电池是密切相连的。太阳能电池的一部分是由宽禁带半导体纳米颗粒构成的光阳极,半导体在二十世纪初逐步成为科学家们研究的热点。如今,第三代半导体材料迅速成长。
氧化锌(ZnO)作为透明导电金属氧化物中的一种,具有多种良好的性能,广泛地应用在多种仪器上。其制备成本低、工艺简单方便,为研究人员们节省了大笔开支。同时,ZnO具有良好的光电性能、气敏性及电压性,可以应用于多种仪器。其激子束缚能高达60 meV,使得在紫外激光器上具有较高应用价值。其原材料丰富且无毒,在制备过程中保证了人员的安全[1]。ZnO在制备过程中受多种因素影响,薄膜形成后产生缺陷是难以避免的[2,3],形成填隙缺陷而导致空位缺陷的数量相对较多,缺陷的存在使得纯的ZnO呈现n型半导体。然而,纯ZnO纳米材料已经不能满足现在的应用,通过不断地探索研究发现掺杂金属元素、非金属元素和制备复合薄膜都可以对其改性。掺杂Ⅲ族金属元素能够改善ZnO薄膜的电学性能[4-7]。掺杂N等非金属元素,可以提高ZnO材料的稳定性[8,9]。通过查阅大量文献了解到对ZnO进行共掺更有利于提高其性能。
2013年赵永红等人采用N离子注……
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