Abstract
This work studied the effects of Zn and N co-doping on the crystal structure, electrical properties, and photoelectric effects of p-typed Zn-N co-doped SnO2/n-Si heterojunction. Zn and N co-doped SnO2 films (ZNTO) were deposited on n-type Si substrates at 300oC in different sputtering gas mixture Ar/N2 (% N = 0%, 30%, 50%, 60%, 70 % and 80%) from 5 wt% ZnO doped SnO2 target by the DC magnetron sputtering method. The crystal structure, surface morphology, chemical composition, electrical properties, and photoelectric effects of ZNTO films were investigated by measurements such as X-ray diffraction, FESEM, AFM, EDS, Hall, and I-V. The results showed that all films had a rutile structure, and the SnO2 (101) reflection was dominant on the optimal fabrication of 70% N2. Substitution of Sn4+ by Zn2+ and O2 by N3 were determined by the X-ray diffraction pattern (XRD) and X-ray energy scattering spectrum (EDS). The lowest resistivity for the ZNTO-5-70 film was r= 6.50102 W.cmwith carrier concentration n = 1.461019 cm3 and hole mobility m = 6.52 cm2.V1.s1 respectively. I-V characteristics of the p – ZNTO – 5 – y/n – Si under the illumination condition showed the p-type electrical properties and their application as optical sensors. The ZNTO – 5 – y films' optical response current characteristic had high sensitivity and good reproducibility.
Highlights
Kết quả này xác định rõ hơn vai trò của lớp bán dẫn p ZNTO có tính chất quang điện của một photodiode, đặc biệt hiệu ứng quang điện cao nhất đối với màng ZNTO-5-70, càng chứng tỏ màng đạt tính chất điện loại p tốt nhất như đã đề cập đến trong các phần trước đó
Effect of N solubility in the SnO2 host lattice on the structural, electrical, and optical properties of p-type Ga- and Nco-doped SnO2 (GNTO) films
Summary
Công trình này nghiên cứu ảnh hưởng của đồng pha tạp Zn và N đến cấu trúc tinh thể, tính chất điện và hiệu ứng quang điện của cấu trúc dị thể p-SnO2:Zn-N/n-Si. Hình thái bề mặt, thành phần hóa học, tính chất điện và hiệu ứng quang điện của màng ZNTO được khảo sát bằng các phép đo như nhiễu xạ tia X, FESEM, AFM, EDS, Hall và I-V. Kết quả thu được cho thấy tất cả các màng đều có cấu trúc tứ giác rutile và mặt SnO2 (101) là mặt trội ở điều kiện chế tạo tối ưu nhất 70% N2. Đặc trưng I-V của cấu trúc p–ZNTO–5–y/n–Si ở điều kiện chiếu sáng cho thấy tính chất điện loại p của các màng ZNTO–5–y và khả năng ứng dụng làm cảm biến quang. Đây là bài báo công bố mở được phát hành theo các điều khoản của the Creative Commons Attribution 4.0 International license
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Science and Technology Development Journal - Natural Sciences
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.