ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТЖИГА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК ZnO, ВЫРАЩЕННЫХ МЕТОДОМ MOCVD

摘要

Показана возможность оптимизации температуры отжига для усиления термоэлектрических свойств ZnO. Тонкие пленки ZnO выращивались на сапфировой подложке методом осаждения из газообразной фазы (MOCVD). Выращенные пленки отжигались в атмосфере кислорода в течение часа при температурах 600-1000 °C с шагом 100 °C. Измерение термоэлектрического эффекта при комнатной температуре показало, что коэффициент Зеебека неотожженного образца составляет 152 мкВ/К при концентрации носителей N_D ~ 1.46 ? 10~(18) см~3. Коэффициент Зеебека пленок увеличивается с 212 до 415 мкВ/К при отжиге до Т = 900 °C, а затем уменьшается при T = 1000 °C. Расчет фактора мощности показал, что он имеет тенденцию к увеличению с ростом температуры отжига. Данное наблюдение объясняется в рамках теоретического подхода, связывающего усиление термоэлектрических свойств с улучшением структуры тонких пленок ZnO. Измерение эффекта Холла и данные по фотолюминесценции убедительно подтверждают предлагаемое объяснение.