生长温度对Ga掺杂ZnO薄膜光电性能的影响

摘要

在不同衬底温度（室温～750℃）条件下,采用脉冲激光沉积（PLD）方法在石英玻璃和单晶硅（111）衬底上制备了Ga掺杂ZnO（GZO）薄膜。结果显示：衬底温度的变化导致衬底表面吸附原子扩散速率和脱附速率的不同,从而导致合成薄膜结晶质量的差异,衬底温度450℃时制备的GZO薄膜具有最好的结晶特性;GZO薄膜中载流子浓度随衬底温度升高而单调减小的现象与GZO薄膜中的本征缺陷密切相关,晶界散射强度的变化导致迁移率出现先增大后减小的趋势,衬底温度450℃时制备的GZO薄膜具有最小的电阻率～0.02Ω.cm;随着衬底温度的升高,薄膜载流子浓度的单调减小导致了薄膜光学带隙变窄,所有合成样品的平均可见光透过率均达到85%以上。采用PLD方法制备GZO薄膜,衬底温度的改变可以对薄膜的光电性能起到调制作用。