Abstract

Transparent conducting zinc oxide thin films having high electron-mobility are deposited on glass substrates by DC magnetron sputtering in gas mixture of argon and hydrogen at room temperature. Introducing a little amount of hydrogen gas into sputtering Ar gas can remarkedly improve the electron mobility in ZnO thin films. With gas flow rate ratios of hydrogen to argon range from 7.2 % to 19.2 %, ZnO films with hydrogen (ZnO:H) have stable and low resistivity of 6.6×10-4 Ω.cm. At H2/Ar flow rate ratio 7.2 %, electron Hall mobility in ZnO:H film reaches a maximum value of 61 cm2.V-1.s-1. This value is much higher than the one of 23 cm2.V-1.s-1 in pure ZnO films under the same deposition condition. Morever, electron density of 1.51020 cm-3 in ZnO:H films is also higher than the one of 6×1019 cm-3 in pure ZnO films. XRD and FESEM show that the average crystallinegrain size in ZnO:H films are larger than the one in pure ZnO films. The 600-nm-thick ZnO:H films (substrate included) have average transmission of 83 % in the wide wavelength range of 380-1100 nm and low sheet resistance of 11 /square.

Highlights

  • ZnO:H films is higher than the one of 6×1019 cm-3 in pure ZnO films

  • This value is much higher than the one of 23 cm2.V-1.s-1 in pure ZnO films deposited on glass substrates by DC magnetron sputtering in gas mixture of argon under the same deposition condition

  • Lời cảm ơn: Nghiên cứu được tài trợ bởi Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (ĐHQG-HCM) trong khuôn khổ Nhiệm vụ TXTCN mã số TX2015-18-06

Read more

Summary

TÓM TẮT

Màng mỏng dẫn điện trong suốt ZnO có nhiều so với giá trị 23 cm.V-1.s-1 đạt được độ linh động điện tử cao được phủ trên đế trong màng ZnO phủ bằng phún xạ trong khí thủy tinh bằng phương pháp phún xạ magnetron DC trong hỗn hợp khí argon và hydrogen (Ar + H2) ở nhiệt độ phòng. Với tỉ lệ H2/Ar theo lưu lượng dòng khí đưa vào từ 7,2 % đến 19,2 thước hạt tinh thể lớn hơn so với màng ZnO. Ở tỉ lệ dòng khí H2/Ar là 7,2 %, độ linh động Hall của điện tử trong màng ZnO:H đạt giá trị cao nhất là 61 cm.V-1.s-1, lớn hơn rất bình trong vùng bước sóng 380-1100 nm là 83 % và điện trở mặt là 11 /vuông. Từ khóa: dẫn điện trong suốt; màng mỏng ZnO; phún xạ magnetron DC; độ linh động điện tử

MỞ ĐẦU
PHƯƠNG PHÁP
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call