Кристалічна структура, оптичні та провідні властивості наночастинок ZnO, легованих фтором

Автори A. Diha1, S. Benramache2, L. Fellah3
Приналежність

1Department of Mechanical Engineering, University Larbi Tébessi, Tébessa 12000, Algeria

2Physique photonique et nanomatériaux multifonctionnels, University of Biskra, 07000, Algeria

3Faculty of Hydrocarbons and Renewable Energies and Earth and Universe Sciences, University of Kasdi Merbah, 30000 Ouargla, Algeria

Е-mail diha_a@oeph.sumdu.edu.ua
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 3
Дати Одержано 16 січня 2019; у відредагованій формі 15 червня 2019; опубліковано online 25 червня 2019
Посилання A. Diha, S. Benramache, L. Fellah, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 3, 03002 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03002
PACS Number(s) 61.46. + w
Ключові слова Спрей-піроліз (5) , Тонкі плівки ZnO, ZnO легований F, Чотириточкові методи, Заборонена зона (5) , Провідність (44) .
Анотація

У роботі вивчений вплив легування фтором на властивості тонких плівок ZnO. Нелеговані і леговані плівки осаджували методом спрей-піролізу на нагріті скляні підкладки при 380 °С з різними концентраціями фтору (0-15 ат. %). Рентгенівські дифрактограми показують полікристалічну природу плівок з переважною орієнтацією вздовж осі с. Ніякі інші кластери та домішкові фази не спостерігалися при легуванні фтором. Розмір кристалітів осаджених тонких плівок розраховувався за допомогою формули Дебая-Шеррера і знаходився в діапазоні від 13,7 до 37,3 нм. Оптичне пропускання тонких плівок ZnO, легованих фтором, зменшується до 79 % порівняно з нелегованою тонкою плівкою ZnO у видимій області. Встановлено, що ширина забороненої зони зменшується в діапазоні 3,38-3,26 еВ при легуванні фтором і збільшується для більш високої концентрації фтору з 7-15 ат. %. Енергія Урбаха (розупорядкування) зменшується із 120 до 90 меВ, що дозволяє реалізувати кращу організацію плівки ZnO, тобто шари стають однорідними і добре кристалізуються. Чотириточкові методи вимірювання електропровідності показують, що усі зразки мають n-тип, а найкраще значення електропровідності 9,24·10 – 5 ((·см) – 1 отримано за концентрації фтору 5 ат. %. Збільшення електропровідності можна пояснити збільшенням концентрації носіїв у плівках. FZO може бути застосований в різних електронних і оптоелектронних додатках завдяки великій забороненій зоні, високій прозорості і гарній електропровідності.

Перелік посилань