インジウムベースの紫外線透明電気伝導性オキシフッ化物InOF:環境圧合成と,In2O3と比較してユニークな電子特性

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• 固体化学 固体化学
• 半導体物理学 半導体物理学

背景:

• インジウムの化合物は,電子工学において極めて重要です.
• 以前のインジウムオキシフルオリド (InOF) の合成方法は限られていた.
• InOFの特性を理解することは,高度なアプリケーションの鍵です.

研究 の 目的:

• 単相インジウムオキシフルオライド (InOF) 粉の新合成経路を開発する.
• InOFの構造,電子,光学特性を特徴づける.
• インオフをインジウム酸化物 (In2O3) と比較して,電子機器の潜在的用途について説明します.

主な方法:

• インジウムトリフッ化物 (InF3) の水素を酸化して制御された湿度で酸素大気の中でInOFの合成.
• 構造的および相互変換研究を用いた中間段階の分析.
• バンドギャップを決定するための光学吸収測定と密度関数計算.
• 熱アニリングを受けた多結晶InOFペレットの電気伝導度測定.
• 作業機能を測定するための紫外線光電子スペクトロスコーピー (UPS).

主要な成果:

• 環境圧力下で単相粉状InOFの合成に成功しました.
• InOFは,バンドギャップエネルギーの約3.7 eVの直接バンドギャップ材料です.
• InOFの電気伝導性は,熱アニリングによって8つの大きさのオーダー (10^-8〜2 S cm^-1) にわたって調節できます.
• 最も高い伝導性のサンプルでは, ~10^18cm^-3.のキャリア濃度でn型半導体行動を示した.
• InOFは,約3.5 eVの作業機能を有しており,電子の親和性が低下したため,In2O3よりも約1.5 eV低い.

結論:

• InOFのための実行可能な環境圧力合成方法が確立されています.
• InOFは,In2O3.3と比較して調節可能な導電性と低い作業機能を含む,有利な電子および光学特性を有しています.
• 調査結果は,InOFを次世代電子機器の有望な材料として強調しています.