通州未摻雜的ZnO呈現n型導電特征-電子顯微鏡

作者：發布時間：2022-07-02 20:51:53點擊：1730

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未摻雜的ZnO呈現n型導電特征-電子顯微鏡適合觀察表面形貌

ZnO:Sb 薄膜成長與光電特性之研究

實驗由磁控濺鍍法在玻璃基板上成長透明導電ZnO：Sb 薄膜。利用摻雜2 %銻的氧化鋅靶材在

基板溫度200 ℃、工作壓力50 mtorr的氬氣環境，并藉由改變射頻功率125 W ~ 200 W，成長出

ZnO：Sb 薄膜。藉由Ｘ光繞射儀（XRD）與原子力顯微鏡（AFM）分析薄膜晶向與表面形貌；

霍爾效應（Hall effect）與光穿透率（transmission）量測分析薄膜的光電特性。

薄膜具有 (001) 的晶向且垂直于基板表面。電性方面則大部份呈現ｎ型，載子濃度（ carrier

concentration）于1018 ? 1019 cm-3 范圍，載子遷移率（carrier mobility）為0.1?2.3 cm2/V s，電阻

（resistivity）則為 0.1?14.8 Ωcm。實驗發現在射頻功率150 W 制程的薄膜并經純度99.999 %的氮氣

退火500 ℃半小時，所獲得的薄膜呈現ｐ型的導電特性。此外，隨著退火溫度增加，薄膜的光穿透

率獲得提升。

未摻雜的ZnO是呈現n型導電特性，但是要成長高導電特性的p型ZnO是非常困難的。且使用磁

控濺鍍制成在ZnO摻雜Sb薄膜的文獻很少，故本實驗試著使用rf 濺鍍成長氧化鋅摻銻薄膜，使結構

成為p 型之半導體，在未來能與n 型之薄膜結構相結合產生發光之LED。

期望將來能發展出另一項科技新知，以顛覆傳統的實驗結果，且往后能順利與工作所需相結

合。在此研究中如何控制成長溫度、濺鍍壓力以改善ZnO：Sb 的導電性及相關光學特性

使用磁控濺鍍法在玻璃基板上成長透明導電ZnO：Sb薄膜。藉由Ｘ光繞射儀與原子力顯微鏡分析薄膜晶向

與表面形貌；霍爾效應與光穿透率量測分析薄膜的光電特性

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