摻雜對ZnO溶膠凝膠薄膜光電特性影響的研究進展

編號：NMJS04637

篇名：摻雜對ZnO溶膠凝膠薄膜光電特性影響的研究進展

作者：李建昌； 曹青； 侯雪艷； 巴德純；

關(guān)鍵詞：ZnO薄膜； 摻雜； 光電特性； 溶膠凝膠法；

機構(gòu)： 東北大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院真空與流體工程研究中心；

摘要： ZnO作為寬禁帶透明半導(dǎo)體材料在光電領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景,通過摻雜可改善其光電性能。本文從第一性原理理論計算和實驗方面綜述了摻雜對ZnO溶膠凝膠薄膜光電特性影響的最新進展。III、IV族及稀土元素摻雜可在ZnO導(dǎo)帶底引入大量載流子,使費米能級進入導(dǎo)帶,利于n型導(dǎo)電。I、IB族或V族元素摻雜可替代Zn或O原子位置,產(chǎn)生受主雜質(zhì)能級,增加受主濃度,利于p型導(dǎo)電。單摻雜ZnO薄膜電阻率較高,共摻雜可提高雜質(zhì)溶解度,減少自補償作用,提高p型導(dǎo)電性。元素摻雜可調(diào)整ZnO帶隙且與摻雜元素氧化物的帶隙相關(guān),Mg、Al、Ga、In摻雜使帶隙增大,Cd摻雜則使帶隙減小。指出需進一步探究摻雜ZnO薄膜的缺陷與能級結(jié)構(gòu),開展ZnO納米晶和基于ZnO的多元復(fù)合薄膜研究等。